지역 클라우드 복제와 비동기 I/O 기반 대용량 전송 시스템 설계 및 구현

Abstract

비즈니스의 글로벌화로 인한 국가 간 지사 업무와 사용자들끼리의 정보 교류를 위한 대용량 기반의 멀티미디어 파일의 전송 요구가 증가하고 있습니다. 파일의 크기는 기가바이트(Gigabyte) 이상의 대용량 파일들이 늘고 있으며 안정적인 네트워크 전송을 위해 CDN(Content Delivery Network)과 같은 네트워크 구축을 필요로 하고 있습니다. 본 논문은 이와 같은 고 비용의 CDN 구축 대신 성능과 가격이 우수한 클라우드 복제(Cloud Replication)를 통한 시스템 구성과 대용량 파일 전송과 다량의 동시 접속(Concurrent session) 증가에 효율적인 비동기 I/O 기반 Single-thread 전송을 제안합니다. 시스템 구성은 파일 전송의 경로 과정 경감을 위해서 클라이언트에 가장 근접한 지역(Region)에 서버를 구성하고 복제된 서버 파일 동기화를 위해 배포(Deploy) 서버를 구성합니다. 동시 접속 전송을 위해 주요 지역에 Node.js 기반 서버를 구축하여 많은 동시 접속 처리를 위한 효율적인 방법을 제안합니다. 위에서 언급한 시스템 구성 방식은 기존 CDN의 고비용적인 문제를 해결하고 시스템 구성 시간이 짧으며 관리가 용이합니다. Node.js는 자바스크립트(Javascript)를 사용하여 코드의 작성이 쉽고 재사용과 확장성이 좋습니다. 이와 함께 비동기 I/O 기반의 Single-thread 구현으로 증가하는 동시 접속 처리를 안정적으로 처리 할 수 있고 리소스를 적게 사용하는 효율적인 시스템 구성을 제안 하였습니다. 제안한 시스템 구축으로 클라우드 복제를 통해 클라이언트 전송 경로를 경감 시킴으로써 전송 시간을 줄였고 비동기 I/O 기반 Single-thread 서버 구성으로 동시 접속 세션에 증가에 timeout과 같은 현상이나 동기 방식의 Multi-thread 서버에서 나타나는 특정 수 이상 스레드 생성시 나타나는 Socket I/O 대기 현상이 현저하게 줄었습니다.