오늘은 CDN의 핵심 기술인 Request Routing에 대해서 소개해 드리겠습니다.

Request Routing은 사용자의 Content Request(예. 쿵푸펜더2 볼래요~)에 대해 최적의 Cache Server를 선택해 주는 기능으로 이를 위해 CDN 망에는 Request Router가 존재합니다. (이름에 Router가 들어갔다고 IP Routing의 OSPF, BGP와 같은 라우팅 기능을 수행하는 것은 아님)

Request Router는 DNS 기능을 지원하며 사용자의 Content 요청을 Cache Server로 Redirection해 주는 방식에 따라 DNS-based Request Routing과 Service-based Request Routing으로 나눌 수 있습니다. 

DNS-based Request Routing 

• 사용자 단말이 요청한 orgin.example.com에 대해 example.com DNS 서버는 CNAME으로 csp123.cdn.kt.com을 돌려주고 (5, 6번)
• Local DNS 서버는 Request Router로 DNS Query를 전달하여 Host Name = csp123.cdn.kt.com에 대한 IP 주소를 요청합니다 (7번).
• Request Router는 [1] Local DNS 서버의 IP 주소와 [2] Cache Server의 부하 등을 고려하여 Cache Server의 IP 주소를 바로 알려 줍니다 (8, 9번).
• 사용자 단말은 이 Cache Server로 Content Request(예. HTTP GET)를 보내 Content(예. 비디오 파일)를 다운로드/스트리밍 받습니다 (11, 12번).

이 방식에서 Request Router는 사용자 단말과의 통신이 없고 또 Local DNS 서버가 단말의 IP 주소를 Request Router로 전달하지 않기 때문에 Cache Server를 선택할 때 사용자의 위치 정보는 활용되지 못하며 또한 사용자가 요청한 Content의 서비스 유형(예. RTMP, HLS 등)을 Request Router가 알 수 없으므로 "서비스 기반의 라우팅(Cache Server 선택)이 불가능"하다는 단점을 가집니다.

Service-based Request Routing

• 사용자 단말이 요청한 orgin.example.com에 대해 example.com DNS 서버는 CNAME으로 csp123.cdn.kt.com을 돌려주고 (5, 6번)
• Local DNS 서버는 Request Router로 DNS Query를 전달하여 Host Name = csp123.cdn.kt.com에 대한 IP 주소를 요청합니다 (7번).
• Request Router는 DNS Response로 자신의 IP 주소(1.1.1.1)를 줍니다 (8번).
• 따라서 사용자 단말은 Request Router로 Content Request를 보냅니다 (10번).
• Request Router는 [1] 요청된 서비스 유형, [2] 요청 Content에 대한 Cache Server의 캐싱 여부, [3] 사용자 단말 IP 주소 기반의 위치 정보,  [4] Cache Server의 부하 등을 고려하여 적절한 Cache Server를 선택하고, 해당 Cache Server로의 HTTP 302 Redirection 메시지(Location = http://cache1.cdn.kt.net/vod/movie1.mp4)를 사용자 단말로 전달합니다 (11, 12번)
• 사용자 단말은 cache1.cdn.kt.net의 IP 주소를 알기 위해 다시 한번 DNS Query를 보내고 Request Router는 cache1.cdn.kt.net의 IP 주소를 알려 줍니다 (13~16번).
• 이제 사용자 단말은 이 Cache Server(10.100.10.1)로 Content Request를 보내 Content(예. 비디오 파일)를 다운로드/스트리밍 받습니다 (17, 18번)

이와 같이 서비스 요청을 기반으로 Redirection 하는 방법은 위 설명의 예인 HTTP 302 Redirection 외에 HTTP ASX Redirection, RTSP 302 Redirection, RTMP 302 Redirection등이 있습니다.

이 방식은 사용자 단말이 직접 Request Router로 Content Request를 보내게 함으로써,

1. Request Router가 사용자 단말의 IP 주소를 알 수 있어 사용자에서 지리적으로 가장 가까운 Cache Server를 선택해 줄 수 있고
2. Content Request의 URI 정보를 통해 서비스 요청 타입(RTMP streaming, Microsoft Smooth Streaming, Progressive Download 등)을 알 수 있어 해당 서비스를 지원하는 Cache Server를 선택할 수 있고
3. Cache Server 선택 후 Content의 URI를 hash하여 그 hash 값을 Request Router가 관리함으로써 이후 동일 Content 요청이 왔을 때 동일 Cache Server를 선택(redirection)함으로써 Cache Hit 율을 높일 수 있게 해 줍니다.

현재 DNS-based Request Routing은 Akamai, Amazon과 같은 Global CDN 업체에서 사용하고, Service-based Request Routing은 통신 사업자 CDN에서 주로 사용되고 있습니다.