김정수 // 라드웨어코리아 과장
danielk@radware.co.kr

연재순서
1회 : UCC, IP-TV 환경에서의 애플리케이션 딜리버리 네트워크 활용방안(이번호)
2회 : 애플리케이션 스위치를 이용한 기업용 애플리케이션 가용성 향상방안
3회 : 모바일 환경에서의 애플리케이션 딜리버리 네트워크 활용방안

정보통신(IT) 기술이 나날이 발전하면서 방송, 포털, 통신의 기술이 융합(Convergence)되고 있다. 방송, 포털, 통신은 지리적으로 떨어진 사람들 간의 의사소통 채널로 이용됐다는 공통점을 가진다. 다만 정보의 전달 방향에 따라 포털과 통신은 쌍방향성, 방송은 일방향성의 특징을 가지고 의사소통을 제공한다. 최근 IT 기술이 발전하면서 포털, 통신과 방송의 경계가 무너지고 있고, 이러한 컨버전스 시장은 UCC(User Created Contents)와 IP-TV로 빠르게 이동함에 따라 대역폭 절감, 애플리케이션 최적화가 요구되고 있다. 이번 글에서는 UCC, IP-TV 환경에서의 애플리케이션 딜리버리 네트워크 활용방안 및 역할을 알아본다. <편집자>

몇 달 전 연예인 관련 동영상이 인터넷에 떠돌았을 때 일부 UCC 서비스 사이트들은 접속장애를 경험했다. 이처럼 동영상 UCC가 인기를 끌면서 판도라TV, 엠앤캐스트, 아프리카, 디오데오 등 관련 기업들은 물론 네이버, 다음, 싸이월드, 프리챌Q, 다모임, 네이트, 야후 등 거의 모든 포털 및 커뮤니티 사이트들이 관련 UCC 서비스를 제공하고 있다.
물론 돈을 받고 파는 유료 동영상이 아니다. 가입자들이 누구나 볼 수 있도록 스스로 올린 동영상이다. 그러나 클릭이 있는 곳에 돈이 몰린다는 말이 있다. 구글은 이런 UCC 동영상전문 업체인 유튜브를 지난해 9월 무려 16억5천만달러에 인수하기도 했다. 국내 투자 또한 활성화되고 있다.
그러나 동영상 UCC 서비스는 사용자들 사이에서 관심을 끌수록 비용이 기하급수적으로 늘어나는 단점이 있다. 하루에 110만번 플레이되는 사이트가 있었을 만큼 인기였으니 통신회사로부터 임대한 네트워크 대역폭으로만 이를 소화해 내기는 어려웠을 것이다. 특히 하루에 수백 기가바이트씩 쌓이는 영상 자료와 폭발적인 네트워크 비용을 해결해야 한다는 것이 가장 큰 과제다. 따라서 UCC 업계에서는 늘어나는 트래픽으로 인한 비용절감 문제가 최대 화두다.
한편 IP-TV 역시 국내뿐 아니라 전 세계적인 관심사다. TV가 유선 케이블TV로의 진화를 거쳐 VOD 서비스 형태로 발전하다 결국 종착지는 IP-TV가 될 전망이다. 인포마텔레콤스&미디어(Informa Telecoms & Media)는 지난해 하반기 전 세계적으로 2011년까지 가입비와 VOD 서비스가 122억달러의 매출을 기록할 것이라고 예측하기도 했다.
통신업체들은 TV포털 등 이른바 IP-TV의 전단계로 불리는 프리 IP-TV 서비스를 선보이며, 컨버전스 시장 선점에 적극 나서고 있다. 프리 IP-TV 시장은 IP망을 기반으로 VOD를 중심으로 서비스가 제공되고 있어 실시간 방송을 비롯 별도로 편성된 다채널 및 양방향 서비스를 제공하는 IP-TV에 비해서는 시장 파괴력이 한참 뒤떨어진다.
하지만 프리 IP-TV 시장은 IP-TV의 시장가능성을 미리 가늠해 볼 수 있는 바로미터 역할을 할 뿐 아니라 서비스제공업체에는 IP-TV 상용시장을 선점할 수 있는 효과를 안겨줄 수 있다는 점에서 주목을 받고 있다. 그러면 IP-TV는 기존 방송처럼 전국 어디에서나 같은 속도로 체험이 가능한가? 접속자가 많은 지역에서는 병목현상으로 인해 IP-TV를 시청하지 못할 가능성은 없는가?

UCC·IP-TV 환경에서의 CDN 역할
폭발적으로 증가하는 UCC, IP-TV 서비스 트래픽을 제어하며, 대역폭은 절감하면서 이용자에게는 서비스를 받는 위치와 상관없이 동일한 양질의 서비스를 제공하기 위해 어떤 솔루션이 사용되고 있는지 살펴보자.
전통적인 방식의 콘텐츠 전송 과정을 살펴보면, 콘텐츠 요청자가 어떤 특정 콘텐츠를 인터넷을 통해 다운로드 받으려는 경우에 우선 자신의 ISP 백본망으로 접속하고, 다시 해당 콘텐츠 서버가 위치한 ISP로 연결돼 콘텐츠를 전달받게 된다. 이런 경우 ISP가 서로 다르기 때문에 ISP구간 사이에 데이터가 전송되는 과정에서 병목이 걸릴 가능성이 높고, 콘텐츠 서버가 위치한 해당 ISP의 트래픽과 ISP간의 트래픽, 그리고 요청자의 ISP 모두에 트래픽이 지나가게 된다.
전통적인 콘텐츠 제공 서비스업체들은 대부분 이러한 방식으로 콘텐츠를 제공하고 있어 갑작스러운 트래픽 증가에 따른 서비스 장애 및 속도 저하를 나타낼 수밖에 없다. 초기 온라인 게임을 시작하기 위한 클라이언트 프로그램 다운로드나 패치파일 다운로드, 실시간 방송, 음악, 쇼핑 등의 갑작스런 트래픽의 집중으로 인해 서버가 다운되거나 접속이 지연되는 경우를 경험해 봤을 것이다. 이런 문제점을 해소하기 위해 제공되는 솔루션이 바로 CDN(Contents Delivery Network) 서비스다.
CDN 서비스는 주로 게임회사의 프로그램 다운로드나 포털 서비스에서 제공되며, 실시간 라이브 방송을 제공한 포털업체들이 CDN의 효과를 제대로 본 대표적인 사례다. 다시 말하면 트래픽을 효과적으로 분산함으로써 서비스 업체에게는 부하경감, 리소스 절약, 장애 요소 제거 등의 효과를 제공하며, 엔드유저에게는 서비스의 연속성을 보장할 수 있다.
기존 스트리밍 환경에서의 애플리케이션 스위치 구성
기존 동영상이나 음악 서비스 업체에서는 전통적인 로드밸런싱 구성을 극복하기 위해 DSR(Direct Server Return) 구성을 많이 써왔다. DSR 구성의 궁극적인 목적은 애플리케이션 스위치의 성능을 극대화하는 부분에 초점이 맞춰져 있다.
일반적으로 사용자가 기업의 서비스에 접속할 경우 서비스 요청 트래픽 보다는 이에 대한 응답 트래픽이 많다. DSR 구성은 사용자의 요청 트래픽은 다계층 스위치가 직접 받지만 응답 트래픽은 서버에서 바로 사용자에게 전달함으로써 다계층 스위치의 부하를 줄여 보다 많은 요청 트래픽을 다계층 스위치가 처리할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

DSR 구성의 장점
DSR 구성의 장점은 무엇보다 L4 성능 활용의 극대화에 있다. 현재 고객사의 양방향 서비스 트래픽이 800Mbps(인바운드 : 200M, 아웃바운드 : 600M)라고 할 때 기존 구성과 DSR 구성을 이용한 구성방법에서는 차이가 발생한다. 다계층 스위치의 라우팅 처리 트래픽이 아닌 로드밸런싱 처리 트래픽이 1Gbps라고 한다면 기존 구성안으로는 구성에 대한 제약점을 가질 수밖에 없다.
일반적으로 네트워크 장비의 마이그레이션을 기존 장비의 성능이 40~50%로 떨어졌을 때 고려한다고 가정한다면 기존 구성안으로는 실제 서비스의 구성 적용이 힘들게 된다. 반면 DSR을 이용한 구성의 경우 다계층 스위치가 실제 받는 800Mbps 트래픽 중 인바운드 트래픽인 200M에 불과하고, 나머지 600M는 서버에서 사용자에게 바로 응답하게 됨으로써 성능에 따른 구성 제약점이 없게 된다. 따라서 다계층 스위치를 이용한 구성이 가능하게 된다.
다음으로 서버간의 통신 트래픽이 많은 경우다. 일반적으로 다계층 스위치가 처리하는 트래픽은 가상 IP(VIP)로 연결된다. 서버간의 직접적인 통신의 경우 다계층 스위치의 주목적인 로드밸런싱 트래픽과는 관련이 없다. 따라서 다계층 스위치는 서버간 통신을 위해 스위칭 혹은 라우팅을 통해 트래픽을 전달하게 되는데 서버간의 직접 통신이 많은 경우라면 다계층 스위치의 부하를 증대시킬 수 있다.
DSR로 구성할 경우 서버간의 직접 통신은 백본스위치를 통해 하게 된다. 백본 스위치는 다계층 스위치에 비해 보다 뛰어난 스위칭 및 라우팅 성능을 제공하기 때문에 서버간 직접 통신이 많은 경우 DSR은 유용한 구성방안이 될 수 있다.

UCC·IP-TV 환경에서 애플리케이션 딜리버리 네트워크 활용

GSLB 이용한 CDN 구축 방안
GSLB(Global Server Load Balancing)는 신뢰성과 인터넷 서비스 속도를 향상시키기 위해 네트워크 공간과 지역적 공간 모두에서 리얼 서버를 분산 배치해 이를 로드밸런싱 하는 기능을 말한다. 앞에서의 SLB는 엄밀한 의미에서 로컬 SLB라고 할 수 있다. 즉, 단일 대역내에 있는 서버들에 대한 부하분산만을 담당했기 때문이다.
예를 들어, www.a.com이라는 사이트를 전 세계 사용자가 접속하는 경우에 각 지역(아시아, 유럽, 미국)마다 로컬 SLB를 구축한다. 각 지역의 사용자가 서비스를 요청했을 때, 지역적으로 가까이 있거나 응답속도가 빠른 쪽으로 서비스 요청을 분산시킨다.
GSLB는 www.a.com처럼 특정 도메인으로 들어온 요청을 분산시키는 것이 주된 기능이고, DNS를 변형해 구성한다. DNS 기능은 기본적으로 도메인 네임에 대한 쿼리 요청에 대해 응답을 주기 때문에 그 응답을 변형해 서비스 요청을 지역적으로 분산돼 있는 서버들로 전달할 수 있다.
GSLB로 불리는 로드 밸런서는 CDN 서비스의 중추적인 기술로 클라이언트의 요청시 이용자에게 회사의 서비스를 제공할 수 있는 캐시서버를 선정해 연결시켜주는 기술이다. 캐시서버가 선정되면 클라이언트가 캐시서버로 접속되도록 클라이언트의 요청을 조정하는 방법으로는 HTTP, DNS, RTSP, Triangulation 등이 있다.

CDN·GSLB 활용 점차 증가
UCC, IP-TV 환경에서의 애플리케이션 딜리버리 네트워크 활용 방안으로 애플리케이션 스위치를 이용한 글로벌 트래픽 리다이렉션 기능을 살펴봤다. 리다이렉션 기능은 그간 캐시 서버의 활용 감소와 함께 사용이 줄었지만 최근 다양한 솔루션들과 결합하면서 활용도가 다시 증가하고 있으며, CDN을 위한 가장 기본 기능으로 활용되고 있는 기술이다.
앞으로 보안 솔루션과 다계층 스위치의 연동 증가, 그리고 보다 빠르게 콘텐츠를 제공하고자 하는 CDN 서비스와 GSLB의 활용이 점차 증가함에 따라 트래픽 리다이렉션의 활용은 더욱 늘어날 전망이다. 또한 다계층 스위치가 지능화되면서 단순히 IP와 포트 정보만을 이용하는 것에 그치지 않고, 7계층 데이터 정보를 이용하면서 P2P 캐싱과 같은 새로운 부분에 대한 적용이 늘어날 것으로 기대된다. 이외에 애플리케이션 스위치를 도입했거나 도입 예정인 기업은 자사의 네트워크 환경에 맞춰 다양한 서비스를 실제로 적용해 볼 수 있을 전망이다.

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