들어가기 전
얼마전 면접에서 ‘화면의 초기 로딩 속도가 느리다면 어떻게 해결할 수 있을까요?’ 라는 질문에 제대로 대답하지 못했던 기억이 있다. 뒤늦게 생각났는데 CDN을 활용하면 어느정도 개선되지 않을까 하는 생각이 들었다. 하지만, CDN에 대해 어렴풋이 알고있어 얘기를 꺼내지 못했다. 이번 기회에 CDN에 대해 잘 정리해보자.
CDN이란 ?
Content Delivery Network : 컨텐츠 전송 네트워크
- 정적 컨텐츠를 전송하는데 쓰이는, 지리적으로 분산된 서버의 네트워크이다.
- html, 이미지, js, 비디오 등과 같은 정적 컨텐츠를 캐싱한다.
- 어떤 사용자가 웹사이트를 방문하면, 그 사용자에게 가장 가까운 CDN 서버가 정적 컨텐츠를 전달한다.
다음은 CDN을 활용하는 예를 보여준다.
- 사용자 A가 이미지 URL을 이용해 image.png에 접근한다.
- URL의 도메인은 CDN 서비스 사업자가 제공한 것이다.
- 예를 들어 다음 두 URL은 Cloudfront와 Akamai CDN이 제공하는 URL의 예이다.
- https://mysite.cloudfront.net/logo.png
- https://mysite.akamai.com/image-manager/img/logo.png
- URL의 도메인은 CDN 서비스 사업자가 제공한 것이다.
- CDN 서버의 캐시에 해당 이미지가 없는 경우, 서버는 원본(origin) 서버에 요청하여 파일을 가져온다.
- 원본 서버는 웹 서버일 수도 있고 Amazon S3와 같은 온라인 저장소일 수도 있다.
- 원본 서버가 파일을 CDN 서버에 반환한다.
- 응답의 HTTP 헤더에는 해당 파일이 얼마나 오래 캐시될 수 있는지를 설명하는 TTL(Time-To-Live)값이 들어있다.
- CDN 서버는 파일을 캐시하고 사용자 A에게 반환한다.
- 이미지는 TTL에 명시된 시간이 끝날 때까지 캐시된다.
- 사용자가 B가 같은 이미지에 대한 요청을 CDN 서버에 전송한다.
- 만료되지 않은 이미지에 대한 요청은 캐시를 통해 처리한다.
CDN 사용 시 고려해야 할 사항
1. 비용
CDN은 보통 제 3 사업자(thrid-party providers)에 의해 운영되며, CDN으로 들어가고 나가는 데이터 전송 양에 따라 요금을 내게 된다. 따라서, 자주 사용되지 않는 컨텐츠를 캐싱하는 것은 득이 될 것이 없으므로 CDN에서 빼는 것을 고려한다.
2. 적절한 만료 시한 설정
시의성이 중요한(time-sensitive) 컨텐츠의 경우, 만료 시점을 잘 정해야 한다. 너무 길지도 않고 짧지도 않아야 하는데, 너무 길면 컨텐츠의 신선도는 떨어질 것이고, 너무 짧으면 원본 서버에 빈번히 접속하게 되어 좋지 않다.
3. CDN 장애에 대한 대처 방안
CDN 자체가 죽었을 경우 웹사이트/애플리케이션이 어떻게 동작해야 하는지 고려해야 한다. 일시적으로 CDN이 응답하지 않을 경우, 해당 문제를 감지하여 원본 서버로부터 직접 컨텐츠를 가져오도록 클라이언트를 구성하는 것이 필요할 수도 있다.
4. 컨텐츠 무효화(invalidation) 방법
아직 만료되지 않은 컨텐츠라 하더라도 아래 방법 가운데 하나를 쓰면 CDN에서 제거할 수 있다.
- CDN 서비스 사업자가 제공하는 API를 이용하여 컨텐츠 무효화
- 컨텐츠의 다른 버전을 서비스하도록 오브젝트 버저닝(object versioning)을 이용
- 컨텐츠의 새로운 버전을 지정하기 위해서는 URL 마지막에 버전 번호를 인자로 주면 된다.
- 예를 들어, image.png?v=2와 같은 식이다.
참고 자료
- 알렉스 쉬, 『가상 면접 사례로 배우는 대규모 시스템 설계 기초』, 인사이트(2021), 1장