🪵 2. WebRTC에서 Websocket으로

문제 상황

1. 방화벽 등으로 인한 TURN 서버 경유

WebRTC는 P2P(peer-to-peer) 연결을 기반으로 클라이언트 간 직접 데이터를 전송한다. 그러나 방화벽이나 NAT(Network Address Translation) 장비로 인해 클라이언트 간 직접 연결이 차단되는 경우가 종종 발생한다.

이러한 상황에서 WebRTC는 TURN 서버(Traversal Using Relays around NAT)를 경유해 데이터를 중계한다. TURN 서버는 클라이언트 간의 연결이 불가능할 때 데이터를 대신 전송해주는 중계 서버 역할을 한다.

하지만 TURN 서버를 경유하면 다음과 같은 문제가 발생한다.

• 성능 저하: 데이터가 중간 서버를 거치므로 지연(latency)이 증가한다.
• 대역폭 제한: 중계 서버 사용으로 인해 대역폭(bandwidth)이 제한될 수 있다.
• 부하 증가: 다자간 통신에서는 각 클라이언트가 여러 TURN 연결을 유지해야 한다.

결과적으로, WebRTC는 클라이언트 간 직접 연결이 중요한 환경에서는 효과적이지만, 방화벽 등으로 인해 TURN 서버를 경유해야 하는 경우 성능이 크게 저하될 수 있다.

2. 다자간 통신에서의 성능 저하

WebRTC의 P2P 연결은 소수의 클라이언트 간 통신에는 적합하지만, 인원이 많아지면 각 사용자가 다른 사용자와 직접 연결을 유지해야 한다.

• 연결 수 증가: 모든 사용자가 서로 연결을 형성해야 하므로 네트워크와 기기의 부하가 급증한다.
• TURN 서버 부하: 중간 서버를 경유하는 연결이 많아질수록 서버 부하가 심화되고 속도가 느려진다.

결과적으로, WebRTC는 대규모 다자간 통신에서는 효율적이지 않다.

3. 비미디어 데이터 전송에서의 비효율성

WebRTC는 음성 및 비디오와 같은 미디어 데이터 전송에 최적화되어 있다. 하지만 텍스트, 그림과 같은 비미디어 데이터를 전송하는 경우에는

• 복잡한 연결 설정(STUN/TURN/ICE)을 필요로 하고,
• 미디어 전송에 맞춰 설계된 구조로 인해 불필요한 리소스가 소모된다.

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왜 WebSocket이 더 나았을까?

1. 구조 간소화 및 서버 관리 용이

WebRTC는 P2P 연결을 위해 복잡한 설정과 TURN 서버가 필요하다. 반면, WebSocket은 서버-클라이언트 모델을 기반으로 하기 때문에 구조가 간단하고 유지 관리가 용이하다.

• 클라이언트 간 직접 연결이 필요하지 않으므로, 서버에서 모든 연결을 관리할 수 있다.
• 연결 설정이 간단해 개발 및 유지보수 비용이 절감된다.

2. 속도와 성능

WebSocket은 텍스트, 그림 등 비미디어 데이터 전송에 적합하며, 다음과 같은 장점을 제공한다.

• 낮은 지연: 서버와 클라이언트 간 실시간 양방향 통신을 지원한다.
• 효율성: 간단한 데이터 전송에 최적화되어 불필요한 리소스를 소모하지 않는다.

반면, WebRTC는 미디어 데이터 전송을 처리하는 데 초점이 맞춰져 있어 비미디어 데이터 전송 시 비효율적일 수 있다.

3. 확장성

WebSocket은 서버에서 클라이언트 연결을 중앙에서 관리하므로, 다수의 사용자가 동시에 접속하더라도 성능 저하가 적다.

• 확장 용이성: 서버 확장을 통해 부하를 분산할 수 있다.
• 다수 사용자 처리: 서버-클라이언트 모델로 네트워크 및 연결 수 제한 없이 동작할 수 있다.

반면, WebRTC는 사용자가 많아질수록 연결 수가 기하급수적으로 증가해 성능 저하가 발생할 수 있다.

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결론

WebRTC는 음성, 비디오 등의 실시간 미디어 데이터 전송에 강력한 성능을 발휘한다. 하지만 방화벽 문제, 다자간 통신에서의 성능 저하, 비미디어 데이터 처리의 비효율성 때문에 모든 상황에서 적합하지는 않다.

반면, WebSocket은 텍스트, 그림, 게임 상태와 같은 비미디어 데이터 전송에서 간단하고 효율적인 구조를 제공한다.

• 방화벽 환경에서도 성능 저하가 적으며,
• 다수의 사용자가 참여하는 환경에서도 안정적인 연결을 유지할 수 있다.

따라서, 미디어 데이터를 다룬다면 WebRTC를, 텍스트 기반 데이터를 다룬다면 WebSocket을 선택하는 것이 적합하다.