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폭증하는 OTT (인터넷 비디오) 트래픽에 대한 대책 - Transparent Caching: 우리나라 환경에서 얼마나 효과가 있나 ?
Effect of Transparent Caching: Korea MSO Testing
March 03, 2012 | By Netmanias (tech@netmanias.com)
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근 들어 OTT (인터넷 비디오) 서비스가 보편화되면서 통신 사업자의 IP 네트워크 도로(국제 회선, 백본, 백홀, 액세스)는 OTT 트래픽으로 넘쳐나고 있다. 이 OTT 트래픽은 통신 사업자의 도로를 이용하면서 통행료를 내지 않는 특징이 있는 데, 이로 인해 통신 사업자는 아무 수익 모델없이 무작정 도로를 증설하는 데 막대한 비용을 들이고 있다.

 

OTT의 트래픽을 줄이는 여러 가지 기술들이 제시되고 있는 데 그 중에 하나가 Transparent Caching이다. Transparent Caching은 OTT의 컨텐츠를 통신 사업자망내에 캐싱하여 이용자들이 컨텐츠 요청시 캐싱된 컨텐츠를 통신 사업자망내의 캐싱 서버에서 제공함으로써 국제 회선 및 백본망 비용을 줄여 주는 기술이다.

 

그런데, 이 Transparent Caching이 우리나라 환경에서 얼마만큼의 효과를 줄까?

 

필자도 늘 궁금해 했었는 데 작년(2011)말에 국내에서 흥미로운 테스트가 있어 그 결과를 소개하려 한다. 

 

년말 국내 한 MSO에서 국제망 연동 지점에 Transparent Cache를 설치하고 전체 인터넷 가입자중 20만명의 인터넷 트래픽에 대해 Transparent Caching을 적용했다. Transparent Caching 장비는 BTI사의 Widecast 장비를 사용하였다.

 

그 결과가 아래 그림에 나타나 있다.

 

그림상에서 Incoming Traffic은 국제망에서 MSO의 캐싱 장비로 들어온 트래픽이고 Outgoing Traffic은 캐싱 장비에서 가입망쪽으로 전달되어 내려간 트래픽이다. 만약 캐싱을 안 한다면 Incoming Traffic과 Outgoing Traffic이 같고 캐싱을 하면 캐싱되어 있는 컨텐츠들이 바로 가입자측으로 전달되므로 Outgoing Traffic이 더 크다. 이 차이가 클수록 캐싱 효율이 좋은 것이고 이 차이만큼의 국제회선 비용이 절감되는 것이다.

 

그림 1. Transparent Caching의 대역폭 절감 효과

 

 

그림 2. 응용별 대역폭 절감 효과

 

 

1. 먼저 어떤 응용 트래픽들이 국제 회선 용량을 채우고 있는 지 보자.

 

이는 Outgoing Traffic량을 보면 된다(이 값은 캐싱 안 할 때의 트래픽과 같으므로). 그림 1을 보면 최대치 기준으로 Outgoing Traffic이 1.44Gbps이고 그림 2를 보면 Outgoing Traffic 중 YouTube의 최대치가 524Mbps이다. 즉, 전체 인터넷 해외 트래픽의 36%가 YouTube이다. 그림 2를 보면 한 눈에 봐도 빨간색(YouTube)가 거의 절반은 되어 보인다.

 

YouTube를 이어 소프트웨어 업그레이드가 17%로 2위, 파일 공유(BitTorrent, Edonkey, Gnutella 등)이 9%로 3위를 차지하고 있다.

 

 

2. 다음으로 Transparent Caching의 네트워크 비용 (Transit 비용=국제회선비용) 절감 효과를 살펴 보자.

 

트래픽량 1위인 YouTube를 보면 캐싱을 적용 안 하면 최대치 기준 524Mbps의 국제 회선 대역폭을 점유하나 캐싱을 적용하면 297Mbps로 뚝 떨어져 226Mbps의 국제회선 대역폭이 절감된다. 즉 43%를 절감해주는 것이다. 이로 인해 MSO는 국제 회선 비용을 거의 절반 가까이 줄일 수 있다.

이렇게 캐시 히트율이 높다는 것은 YouTube 사이트에 매주 250,000개의 새로운 동영상이 업로드되어 셀 수 없을 만큼의 동영상을 YouTube 사이트에서 볼 수 있어도 우리나라 사람들이 주로 보는 동영상의 수는 일정 수 이내에 있다는 이야기이다.

 

Transparent Caching은 그 장비의 위치에 따라 국제 회선 비용, 백본망 비용 등을 절감시킬 수 있다. 효과는 명백하다.

 

다만, 통신사업자 측면에서는 "Transparent Caching 장비의 도입 비용과 국제 회선/백본망 증설 비용 중 어느 것이 더 경제적이냐?"라는 이슈가 있다.

 

이는 통신 사업자와 Transparent Caching 장비 벤더간에 풀어야 하겠지요.

 

임정식 2012-03-07 12:48:34
재미있는 시험 결과네요~
여태주 2012-03-27 15:55:45
흥미로운 데이타네요. 유익한 자료 감사합니다.
박광우 2012-05-01 07:50:36
흥미로운 결과인것 같습니다. 혹시 저 데이터의 출처를 알 수 있을까요?
넷매니아즈 2012-05-01 11:19:08
정확한 출처를 말씀드릴수 없어 죄송하네요.
본 데이터는 BTI사의 WideCast 장비를 이용하여 서울 지역 MSO 가입자에 대해 시험한 결과입니다.
박광우 2012-05-03 08:22:52
답변 감사합니다. 캐슁 기능의 실제 효과를 눈으로 확인할 수 있는 자료를 찾기 어려워서요. proxy cache 만 알고 있었는데 TIC 를 통해 YouTube 와 같은 스트리밍 서비스도 캐쉬할 수 있다는 게 흥미롭내요. 질문이 하나 더 있는데, YouTube 와는 다르게 서로 다른 비트 레이트로 인코딩 되어서 작은 청크 단위로 나눠져 있는 스트리밍 구조 같은 경우에도 캐슁이 가능할까요?
넷매니아즈 2012-05-03 10:36:46
넵. 가능합니다!

BTI Widecast 자료에 따르면 다음과 같은 format의 video caching을 지원합니다.
- Flash Video Service (HTTP Progressive Download) for YouTube, Google Video service
- HTTP Adaptive Streaming such as Microsoft Smooth Streaming for caching Netflix traffic <- 이게 chunk 방식이죠.
- MP4 for iPhone, iPad and Android
오프너 2014-11-17 19:07:26

좋은 자료 이제야 봤네요. 감사합니다.

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