.. _bandwidth_control:

16장. Bandwidth
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이 장에서는 가상호스트별로 다양한 방식의 Bandwidth 제한(조절)방법에 대해 설명한다.
예전에는 Bandwidth가 일정수준을 넘지 못하도록 제한하는 것이 목적이었다.
이제는 효과적으로 Bandwidth를 조절하는 것으로 그 개념이 옮겨갔다.
나아가 콘텐츠를 실시간으로 분석해 각각에 최적화된 Bandwidth를 사용하도록 설정할 수 있다.


.. toctree::
   :maxdepth: 2

가상호스트 Bandwidth 제한
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가상호스트의 최대 Bandwidth을 제한한다.
이는 가장 우선하는 물리적인 방법이다. ::

   # server.xml - <Server><VHostDefault><Options>
   # vhosts.xml - <Vhosts><Vhost><Options>

   <TrafficCap Session="0">0</TrafficCap>

-  ``<TrafficCap> (기본: 0 Mbps)``
   가상호스트의 최대 Bandwidth를 Mbps단위로 설정한다.
   0으로 설정하면 Bandwidth을 제한하지 않는다.
   ``Session (기본: 0 Kbps)`` 속성은 클라이언트 세션별로 전송할 수 있는 최대 Bandwidth을 설정한다.

예를 들어 ``<TrafficCap>`` 을 50 (Mbps)로 설정했다면 50Mbps NIC를 설치한 것과 같은 효과를 낸다.
해당 가상호스트에 접근하는 모든 클라이언트 Bandwidth의 합은 50Mbps를 넘을 수 없다.

``Session`` 은 다음과 같이 동작한다.

1. ``Session`` 이 설정되어 있더라도 모든 클라이언트 Bandwidth의 합은 ``<TrafficCap>`` 을 넘을 수 없다.
2. `Bandwidth Throttling`_ 를 설정해도 클라이언트 세션별 최대 속도는 ``Session`` 을 넘을 수 없다.


.. _bandwidth-control-bt:

Bandwidth Throttling
====================================

BT(Bandwidth Throttling)이란 (각 세션마다)클라이언트 전송 대역폭을 동적으로 조절하는 기능이다.
일반적인 미디어 파일의 내부는 다음과 같이 헤더, V(Video), A(Audio)로 구성되어 있다.

.. figure:: img/conf_media_av.png
   :align: center

   헤더는 BT의 대상이 아니다.

헤더는 재생시간이 길거나 Key Frame주기가 짧을수록 커진다.
그러므로 인식할 수 있는 미디어 파일이라면 원활한 재생을 위해 헤더는 대역폭 제한없이 전송한다.
다음 그림처럼 헤더가 완전히 전송된 뒤 BT가 시작된다.

.. figure:: img/conf_bandwidththrottling2.png
   :align: center

   동작 시나리오

::

   # server.xml - <Server><VHostDefault><Options>
   # vhosts.xml - <Vhosts><Vhost><Options>

   <BandwidthThrottling>
      <Settings>
         <Bandwidth Unit="kbps">1000</Bandwidth>
         <Ratio>100</Ratio>
         <Boost>5</Boost>
      </Settings>
      <Throttling>OFF</Throttling>
   </BandwidthThrottling>

``<BandwidthThrottling>`` 태그 하위에 기본동작을 설정한다.

-  ``<Settings>``

   기본 동작을 설정한다.

   -  ``<Bandwidth> (기본: 1000 Kbps)``
      클라이언트 전송 대역폭을 설정한다.
      ``Unit`` 속성을 통해 기본 단위( ``kbps`` , ``mbps`` , ``bytes`` , ``kb`` , ``mb`` )를 설정한다.

   -  ``<Ratio> (기본: 100 %)``
      ``<Bandwidth>`` 설정에 비율을 반영하여 대역폭을 설정한다.

   -  ``<Boost> (기본: 5 초)``
      일정 시간만큼의 데이터를 속도제한 없이 클라이언트에게 전송한다.
      데이터의 양은 ``<Boost>`` X ``<Bandwidth>`` X ``<Ratio>`` 공식으로 계산한다.

-  ``<Throttling>``

   -  ``OFF (기본)`` BT를 적용하지 않는다.
   -  ``ON`` 조건목록과 일치하면 BT를 적용한다.


.. _bandwidth-control-bt-list:

Bandwidth Throttling 조건목록
--------------------------

BT 조건목록을 설정한다.
조건목록과 일치해야 BT가 적용된다.
설정된 순서대로 조건과 일치하는지 검사한다.
전송 정책은 /svc/{가상호스트 이름}/throttling.txt 에 설정한다. ::

   # /svc/www.example.com/throttling.txt
   # 구분자는 콤마(,)이며 {조건},{Bandwidth},{Ratio},{Boost} 순서로 표기한다.
   # {조건}을 제외한 모든 필드는  생략가능하다.
   # 생략된 필드는 ``<Settings>`` 에 설정된 기본 값을 사용한다.
   # 모든 조건표현은 acl.txt설정과 동일하다.
   # {Bandwidth} 단위는 ``<Settings>`` ``<Bandwidth>`` 의 ``Unit`` 속성을 사용한다.

   # 3초의 데이터를 속도 제한없이 전송한 후 3Mbps(3000Kbps = 2000Kbps X 150%)로 클라이언트에게 전송한다.
   $IP[192.168.1.1], 2000, 150, 3

   # bandwidth만 정의. 5(기본)초의 데이터를 속도 제한없이 전송한 후 800 Kbps로 클라이언트에게 전송한다.
   !HEADER[referer], 800

   # boost만 정의. 10초의 데이터를 속도 제한없이 전송한 후 1000 Kbps로 클라이언트에게 전송한다.
   HEADER[cookie], , , 10

   # 확장자가 m4a인 경우 BT를 적용하지 않는다.
   $URL[*.m4a], no

미디어 파일(MP4, M4A, MP3)을 분석하면 Encoding Rate로부터 Bandwidth를 얻을 수 있다.
접근되는 콘텐츠의 확장자는 반드시 .mp4, .m4a, .mp3 중 하나여야 한다.
동적으로 Bandwidth를 추출하려면 다음과 같이 Bandwidth뒤에 **x** 를 붙인다. ::

   # /vod/*.mp4 파일에 대한 접근이라면 bandwidth를 구한다. 구할 수 없다면 1000을 bandwidth로 사용한다.
   $URL[/vod/*.mp4], 1000x, 120, 5

   # user-agent헤더가 없다면 bandwidth를 구한다. 구할 수 없다면 500을 bandwidth로 사용한다.
   !HEADER[user-agent], 500x

   # /low_quality/* 파일에 대한 접근이라면 bandwidth를 구한다. 구할 수 없다면 기본 값을 bandwidth로 사용한다.
   $URL[/low_quality/*], x, 200


QueryString 우선조건
--------------------------

약속된 QueryString을 사용하여 ``<Bandwidth>`` , ``<Ratio>`` , ``<Boost>`` 를 동적으로 설정한다.
이 설정은 BT조건보다 우선한다.

::

   # server.xml - <Server><VHostDefault><Options>
   # vhosts.xml - <Vhosts><Vhost><Options>

   <BandwidthThrottling>
      <Settings>
         <Bandwidth Param="mybandwidth" Unit="mbps">2</Bandwidth>
         <Ratio Param="myratio">100</Ratio>
         <Boost Param="myboost">3</Boost>
      </Settings>
      <Throttling QueryString="ON">ON</Throttling>
   </BandwidthThrottling>

-  ``<Bandwidth>`` , ``<Ratio>`` , ``<Boost>`` 의 ``Param``

    각각의 의미에 맞게 QueryString 키를 설정한다.

-  ``<Throttling>`` 의 ``QueryString``

   - ``OFF (기본)`` QueryString으로 조건을 재정의하지 않는다.

   - ``ON`` QueryString으로 조건을 재정의한다.

위와 같이 설정되어 있다면 다음과 같이 클라이언트가 요청한 URL에 따라 BT가 동적으로 설정된다. ::

    # 10초의 데이터를 속도 제한없이 전송한 후 1.3Mbps(1mbps X 130%)로 클라이언트에게 전송한다.
    http://www.winesoft.co.kr/video/sample.wmv?myboost=10&mybandwidth=1&myratio=130

반드시 모든 파라미터를 명시할 필요는 없다. ::

    http://www.winesoft.co.kr/video/sample.wmv?myratio=150

위와 같이 일부 조건이 생략된 경우 나머지 조건(여기서는 bandwidth, boost)을 결정하기 위해 조건목록을 검색한다.
여기서도 적합한 조건을 찾지 못하는 경우 ``<Settings>`` 에 설정된 기본 값을 사용한다.
QueryString이 일부 존재하더라도 조건목록에서 미적용옵션(no)이 설정되어 있다면
BT는 적용되지 않는다.

QueryString을 사용하므로 자칫 :ref:`caching-policy-applyquerystring` 과 혼동을 일으킬 소지가 있다.
:ref:`caching-policy-applyquerystring` 이 ``ON`` 인 경우 클라이언트가 요청한 URL의 QueryString이
모두 인식되지만 ``BoostParam`` , ``BandwidthParam`` , ``RatioParam`` 은 제외된다. ::

   GET /video.mp4?mybandwidth=2000&myratio=130&myboost=10
   GET /video.mp4?tag=3277&myboost=10&date=20130726

예를 들어 위같은 입력은 BT를 결정하는데 쓰일 뿐 Caching-Key를 생성하거나 원본서버로 요청을 보낼 때는 제거된다.
즉 각각 다음과 같이 인식된다. ::

    GET /video.mp4
    GET /video.mp4?tag=3277&date=20130726