지연 허용 이동통신 데이터 오프로딩을 통한 실용적인 모바일 CDN 시스템에 대한 연구

Abstract

본 논문에서는 이동성을 가진 사용자들이 모바일 (mobile) 망을 효율적으로 사용할 수 있는 지연 허용 (Delay-Tolerant Network) 이동통신 데이터 오프로딩 (offloading)을 통한 실용적 모바일 Content Delivery Network (CDN) 프레임워크를 제안한다. 기존의 모바일 CDN은 주요 셀률러 Internet Service Provider (ISP) 망 안의 Digital Unit (DU) 집중국과 같은 곳에 CDN 캐싱 (caching) 서버를 배치하여 서버간 트래픽 (traffic)의 집중이나 병목 현상을 줄이는 방식으로 동작한다. 이는 셀률러 (cellular) 데이터 통신이 최종적으로 모이는 Evolved Packet Core (EPC)를 포함한 백본 (backbone) 망에서의 부하를 낮출 수 있지만, 이동통신망의 데이터 수요를 근본적으로 줄일 수 없다는 문제점을 안고 있다. 본 연구에서는 지연 허용 데이터 오프로딩을 통해 많은 양의 모바일 데이터를 와이파이 (Wi-Fi)에 접속될 때까지 지연 시킨 후 유선 망으로 전송함으로써 셀률러 망으로 흘러가는 데이터 양을 근본적으로 줄이는 새로운 형태의 CDN을 제시한다. 하지만 지연 허용 데이터 오프로딩은 이동성을 가진 사용자가 와이파이 망을 기회적으로 만날 때에만 통신을 하기 때문에 셀률러 망 간의 IP 주소 변경으로 인한 잦은 단절과 통신 지연을 유연하게 처리해 주어야 하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 물리적 망의 연결, 끊김 또는 변경에서도 전송 계층에서 연결성을 유지해 주는 프로토콜인 Disruption-tolerant Transmission Protocol (DTP)를 활용하는 모바일 CDN 시스템을 제안한다. DTP를 지원하지 않는 일반 서버들과도 통신을 가능케 하기 위해 이동성을 가진 사용자를 대신해 서버와 TCP 또는 UDP 통신을 해주는 캐싱 프록시 (proxy)인 Disruption-tolerant Proxy (DProx)를 개발하고, DProx 캐싱 서버에 기반하여 지연 허용 데이터 오프로딩을 통한 모바일 CDN의 전체 구성을 제시하며 추후 나아갈 방향에 대해 기술한다.