CDN (Content Delivery Network)

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CDN(Content Delivery Network)란?

CDN(Content Delivery Network)”은 콘텐츠 전송 네트워크를 의미하며, 웹사이트나 애플리케이션의 콘텐츠(HTML, 이미지, 비디오, CSS, JavaScript 등)를 사용자에게 빠르고 효율적으로 제공하기 위해 설계된 분산 네트워크 시스템입니다. CDN은 전 세계에 분포된 서버(엣지 서버)를 활용해 사용자와 가까운 위치에서 콘텐츠를 제공함으로써 속도를 높이고 서버 부하를 줄이는 역할을 합니다.

핵심 아이디어: “사용자와 콘텐츠 간의 물리적 거리를 줄여 응답 속도를 개선한다.”
예시 제공업체: Cloudflare, Akamai, Amazon CloudFront, Fastly 등.

1. CDN의 작동 원리

CDN의 기본 작동 흐름은 다음과 같습니다:

콘텐츠 캐싱:
- 원본 서버의 콘텐츠(예: 웹사이트 이미지, 비디오)를 CDN의 엣지 서버에 저장.
- 캐싱은 정적 콘텐츠(Static Content)뿐만 아니라 동적 콘텐츠(Dynamic Content)도 설정에 따라 가능.
사용자 요청:
- 사용자가 웹사이트(예: www.example.com)에 접속하면, DNS 요청이 CDN으로 라우팅됨.
- CDN은 사용자 위치를 기반으로 가장 가까운 엣지 서버를 선택.
콘텐츠 전달:
- 엣지 서버에 캐싱된 콘텐츠가 있으면 즉시 사용자에게 전달.
- 캐싱되지 않은 경우, 엣지 서버가 원본 서버에서 콘텐츠를 가져와 사용자에게 제공한 뒤 캐싱.
부하 분산:
- 트래픽이 몰릴 경우 여러 엣지 서버가 부하를 분산해 원본 서버 과부하 방지.

2. CDN의 주요 구성 요소

원본 서버(Origin Server): 콘텐츠가 처음 저장된 서버.
엣지 서버(Edge Server): 사용자와 가까운 위치에 있는 CDN 서버.
PoP(Point of Presence): 엣지 서버가 위치한 데이터센터.
DNS: CDN 제공업체가 제공하는 도메인 이름 시스템으로 요청을 최적의 엣지 서버로 라우팅.

3. CDN의 장점

속도 개선: 사용자와 가까운 서버에서 콘텐츠를 제공해 지연 시간 감소.
서버 부하 감소: 원본 서버에 직접적인 요청이 줄어 성능 유지.
가용성 향상: 여러 엣지 서버가 콘텐츠를 제공하므로 장애 시에도 서비스 지속 가능.
대역폭 비용 절감: CDN이 트래픽을 처리해 원본 서버의 대역폭 사용량 감소.
보안 강화: DDoS 공격 방어, SSL/TLS 암호화, WAF(Web Application Firewall) 등 추가 보안 기능 제공.

4. CDN의 단점

비용: 트래픽 양이나 기능에 따라 비용이 증가할 수 있음.
복잡성: CDN 설정(캐싱 정책, Purge 등)이 잘못되면 콘텐츠 불일치 발생 가능.
지연 가능성: 캐시가 만료되거나 원본 서버와의 동기화가 늦어질 경우 최신 콘텐츠 제공 지연.
의존성: CDN 제공업체에 의존하므로 해당 업체의 장애가 서비스에 영향.

5. CDN 사용 사례

정적 콘텐츠 제공: 이미지, CSS, JavaScript 파일 등(예: 웹사이트 로딩 속도 개선).
스트리밍 서비스: 비디오/오디오 스트리밍(예: Netflix, YouTube).
게임 배포: 대용량 게임 파일 다운로드 속도 향상(예: Steam).
API 가속: 동적 콘텐츠 캐싱으로 API 응답 속도 개선.
글로벌 확장: 전 세계 사용자에게 동일한 품질의 서비스 제공.

6. 주요 CDN 제공업체

Cloudflare:
- 무료 플랜 제공, DDoS 방어, 전 세계 200+ PoP.
- 웹사이트 성능 최적화 및 보안 강화에 강점.
Amazon CloudFront:
- AWS와 통합, 서버리스 환경(Lambda@Edge) 지원.
- 글로벌 네트워크로 저렴한 비용 제공.
Akamai:
- 엔터프라이즈급 CDN, 대규모 트래픽 처리에 최적화.
- 보안 및 미디어 스트리밍에 강점.
Fastly:
- 실시간 캐시 Purge, Varnish 기반 커스터마이징 가능.
- 개발자 친화적.

7. CDN과 서버리스의 연계

CDN은 서버리스 아키텍처와 결합하면 더욱 강력해집니다:

예시: AWS Lambda + CloudFront.
- Lambda 함수로 동적 콘텐츠 생성 → CloudFront로 캐싱 및 배포.
- 사용자는 엣지 서버에서 빠르게 응답 수신.
장점: 서버리스의 확장성과 CDN의 속도/캐싱을 동시에 활용.

8. CDN 설정 예시 (Cloudflare 기준)

도메인 등록:
- Cloudflare에 도메인 추가 후 DNS 설정 변경.
캐싱 설정:
- 정적 파일 캐싱 레벨 설정(예: “모든 파일 캐싱”).
SSL/TLS 활성화:
- 무료 SSL 인증서로 HTTPS 강제 적용.
성능 최적화:
- 이미지 압축, 미니파이(Minify) 등 활성화.
결과: 사용자가 www.example.com 접속 시 Cloudflare 엣지 서버에서 콘텐츠 제공.

9. CDN과 기존 호스팅의 비교

특성	CDN	기존 호스팅
콘텐츠 위치	전 세계 분산	단일 서버 위치
속도	빠름(지연 감소)	위치에 따라 느릴 수 있음
확장성	자동(트래픽 분산)	수동 확장 필요
비용	사용량 기반	고정 비용
보안	DDoS 방어 등 추가 기능	별도 설정 필요