[바미] WebRTC, STUN서버, TURN서버에 대해

오늘은 WebRTC, STUN서버, TURN서버에 대해서 포스팅하겠습니다.

WebRTC

WebRTC란 웹 브라우저간에 플러그인의 도움 없이 서로 통신할 수 있도록 설계된 API를 말합니다.

대표적으로 사용하는 회사는 Discord가 있죠.

일반적인 통신은 이런 식으로 서버를 거쳐서 클라이언트에 전송하는 방식을 사용합니다.

하지만 WebRTC의 기본적인 통신과정은 다음과 같습니다.

 

 

대략 이런 식으로 작동한다. 본래 첫 태생 자체는 P2P를 위한 통신방식 입니다.

 

그러나 아무래도 WebSocket을 이용하기 때문에 직접적으로 IP를 연결하는 방식을 차용하여 방화벽이 존재하거나 허브를(또는 라우터를) 사용하는 NAT환경에서는 연결이 불가능합니다.

 

NAT환경이란 간단하게 말하자면 Wifi 환경과 같이 퍼블릭 IP가 따로 존재하고 공유기 내부에는 Private IP를 이용하여 구분할 때,

공유기에서 Public IP를 Private IP로 매핑시켜주는 환경을 말합니다.

 

시그널링을 위해서는 방화벽을 통과시켜주거나 Private IP를 Public IP로 바꿔주는 STUN서버나 TURN서버를 사용해야 하죠

STUN 서버

STUN 은 Session Traversal Uilities for NAT의 약자입니다.

 

NAT환경에서는 Private IP를 별도로 가지고 있기 때문에 Peer to Peer(이하 P2P) 통신이 불가능합니다.

따라서 클라이언트는 자신의 Public IP를 확인하기 위해 STUN 서버로 요청을 보내고 서버로 부터 자신의 Public IP를 받게 됩니다.

 

그래서 이 때부터 클라이언트는 자신이 받은 Public IP를 이용하여 시그널링을 할때 받은 그 정보를 이용해서 시그널링을 하게 합니

다.

 

다만 이 STUN으로 모든걸 해결할 수는 없는데 바로 두 Client가 같은 네트워크에 존재하고 있을때는 이것으로는 해결이 되지 않습니다. 또한, NAT 환경에서는 Symmetirc NAT의 경우는 어플리케이션이 달라지면 NAT의 매핑테이블이 바뀔 수 있기 때문이죠.

TURN서버

TURN 서버는 클라이언트들이 통신할 때 Public 망에 존재하는 TURN 서버를 경유하여 통신하게 됩니다.

 

클라이언트는 자신의 Private IP가 포함된 TURN 메세지를 턴서버로 보냅니다.

그러면 TURN 서버는 메세지에 포함된 Network Layer IP 주소와 Transport Layer의 UDP 포트 넘버와의 차이를 확인하고 클라이언트의 Public IP로 응답하게 됩니다.

 

이 때 NAT는 NAT 매핑테이블에 기록되어 있는 정보에 따라서 내부 네트워크에 있는 클라이언트의 Private IP 로 메세지를 전송합니다.

STUN 서버와 TURN 서버의 차이

TURN서버는 STUN서버의 개념을 포함하고 있는 Super Set이며 STUN서버 처럼 단순히 라우팅 테이블을 통해서 Private ip와 Public ip를 연결하는데에서 그치지 않습니다.

 

WebRTC를 예로 들면 미디어 데이터를 1:1로 보내준다고 했을때 그 모든 데이터는 TURN 서버를 Relay 서버로 하여 데이터를 원하는 Peer에게 전달해주게 됩니다.

 

하지만, 만약 1:N 통신으로 스트리밍하는 서비스라면 중간에 Media 서버를 두어 중계하지 않으면 모든 Peer가 매쉬 구조로 연결되게 되어 각 Peer에 엄청난 부담을 주게 되고 네트워크 자원도 너무 많이 사용하게 되죠.

 

이런 서비스에서는 TURN 서버는 단순히 STUN서버의 역할을 할 가능성이 큽니다. 

왜냐하면 Client와 Media 서버가 서로 Peer관계를 맺어 단순 송신 혹은 수신을 하게 됨으로 TURN서버를 Relay 서버로 하여 거칠

이유가 없기 때문입니다.

 

참조

 https://velog.io/@le12352/CS-WebRTC-STUN%EC%84%9C%EB%B2%84-TURN%EC%84%9C%EB%B2%84