씨미, Amazon IVS와 자체 구축 하이브리드 아키텍처로 4K 초저지연 라이브 성공!

씨미(ci-me)는 4K 초고화질, 4초 이내 저지연 라이브 스트리밍을 위해 Amazon IVS와 자체 구축을 결합

1080p 트랙은 Amazon IVS 매니지드 환경에 위임하고, 4K 트랙은 자체 구축하여 차별화된 시청 경험 제공

1만 명 동시 시청자 부하 테스트에서 NAT Gateway 병목 현상 및 CDN L2 fan-out 문제를 해결

Amazon CloudFront 캐시 전략을 통해 안정적인 시청 경험을 제공하고, 라이브와 VOD 클립을 통합

4K 라이브 스트리밍의 핵심은 매니지드와 자체 구축의 적절한 분배이며, 두 영역의 통합이 중요

Amazon IVS와 자체 구축의 하이브리드 아키텍처

씨미는 4K 라이브 스트리밍을 위해 Amazon IVS(Amazon IVS)의 매니지드 환경과 자체 구축 환경을 하이브리드(Hybrid) 방식으로 설계했다. 1080p 트랙은 Amazon IVS에 위임하여 운영 부담을 줄이고(Reduce Operational Burden), 4K 트랙은 자체 구축하여 차별화된 시청 경험을 제공한다.

1080p: Amazon IVS Standard 채널을 통해 RTMP 수신, 트랜스코딩, HLS 배포, 자동 녹화, 다중 비트레이트 전송

4K: 자체 트랜스코딩 서버를 통해 RTMP 수신, GPU 트랜스코딩, 자체 HLS 시청 인프라, Amazon IVS 재push

이러한 분기 설계를 통해 소수의 팀으로 1080p와 4K 듀얼 트랙을 동시에 운영하는 구조를 만들었다.

4K 라이브 인프라 아키텍처 상세 분석

씨미의 4K 라이브 인프라는 송출과 시청, 두 개의 데이터 플레인(Data Plane)으로 구성된다. 송출 경로는 스트리머의 RTMP 트래픽을 Amazon IVS와 자체 트랜스코딩 서버로 분기하고, 시청 경로는 Amazon CloudFront(Amazon CloudFront)를 통해 시청자에게 4K HLS를 전달한다.

송출 경로: 자체 트랜스코딩 서버는 4K 입력을 두 경로로 분기하여, 자체 4K HLS는 원본 화질을, Amazon IVS는 1080p로 다운스케일

시청 경로: Amazon CloudFront에서 HLS 요청을 처리하고, 캐시 미스 시 자체 HLS 서빙 서버로 전달

4K 시청 경로는 재인코딩 없이 원본을 통과시키고, IVS 자산 생성 경로**만 GPU에서 재인코딩을 수행한다.

라이브와 VOD 클립 통합을 위한 기술적 해법

씨미는 라이브 시청 경험을 VOD(Video on Demand)까지 확장하기 위해, Amazon IVS의 자동 녹화 자산을 활용한 클립 생성 시스템을 설계했다. 라이브 방송 중에도 클립을 즉시 생성하여, 시청자에게 끊김 없는 경험을 제공한다.

Amazon IVS 자동 녹화: 라이브 방송 종료 후 HLS 녹화본을 Amazon S3에 자동 저장

클립 생성: 다시보기 클립은 Amazon S3 매니페스트를, 라이브 클립은 라이브와 VOD 매니페스트를 병합

PDT(EXT-X-PROGRAM-DATE-TIME) 태그 활용: 라이브와 VOD 매니페스트의 경계를 자연스럽게 연결

PDT 기반 매칭**을 통해 라이브와 VOD 간의 매끄러운 전환을 구현하고, 시청자 경험을 극대화했다.

1만 명 동시 시청자 부하 테스트와 CDN 최적화

씨미는 1만 명 동시 시청자를 가정한 부하 테스트를 통해, 4K 라이브 스트리밍 인프라의 안정성을 검증했다. 테스트 과정에서 NAT Gateway(NAT Gateway)의 처리량 병목 현상과 Amazon CloudFront(Amazon CloudFront) L2 fan-out 문제를 해결했다.

NAT Gateway 병목: 퍼블릭 서브넷 배치를 통해 NAT Gateway warm-up 한계 회피

L2 fan-out 문제: URL Sharding을 통해 L2 host 분산

URL Sharding: 동일 세그먼트를 여러 URL로 요청하여 L2 host 분산

이러한 사전 대비를 통해, 알파·오픈 단계에서 발생 가능한 문제에 대한 대응 기반을 마련했다.

Amazon IVS와 자체 구축, 어디에 집중할 것인가?

씨미는 Amazon IVS와 자체 구축의 경계를 명확히 설정하여, 각 영역의 효율성을 극대화했다. 매니지드 환경은 표준 사양 내에서 동작하고, 차별화 요소가 아니며, 운영 부담이 큰 영역에 위임했다. 자체 구축은 매니지드 사양의 한계를 넘어서는 요구사항, 차별화된 사용자 경험, 자체 데이터 플레인 제어가 필요한 영역에 집중했다.

매니지드 위임: 1080p 송출, 자동 녹화, 다중 비트레이트 전송

자체 구축: 4K 시청 인프라(트랜스코딩 서버, HLS 서빙 서버, Amazon CloudFront 캐시 정책, URL Sharding)

이벤트 채널 단일화: 자체 구축과 Amazon IVS 영역 간의 일관된 인터페이스 제공

자산 공유: 4K 송출도 Amazon IVS로 재push하여 자동 녹화 자산 활용

이러한 전략을 통해, 소규모 팀으로도 고품질의 4K 라이브 스트리밍 서비스를 운영할 수 있는 기반을 마련했다.