본 포스팅은 McGraw-Hill Education의 Data Communications and Networking, 5th Edition By Behrouz .A Forouzan 을 참고하였습니다.
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3.6 네트워크 성능
지금까지는 이전 포스팅에서 데이터를 전송하는 신호와 그 신호가 어떻게 동작하는지에 대해 알아보았다. 이번 포스팅에서는 네트워크의 성능 평가하는 기준들을 알아보자.
3.6.1 대역폭
대역폭(bandwidth)은 네트워크의 성능을 측정하는 특성 중 한 가지이다.
대역폭은 두 가지 다른 값을 측정할 때 모두 사용되는데 한 가지는 Hz 이고 다른 하나는 bps 이다.
Hz 헤르츠 단위의 대역폭
Hz 단위의 대역폭은 복합 신호에 포함된 주파수 영역 또는 채널이 통과시킬 수 있는 주파수 영역을 말한다.
bps 비트율 단위의 대역폭
채널이나 링크, 네트워크 등이 통과시킬 수 있는 초당 비트의 수 또한 대역폭이라 할 수 있다.
3.6.2 처리율 (Throughput)
처리율은 어떤 지점을 데이터가 얼마나 빠르게 지나가는 가를 측정하는 것 이다. 비트율이나 대역폭이나 비슷해 보일 수 있지만 서로 다른 특성을 가진다.
- 대역폭은 링크의 잠재 성능의 측정치 (상한)
- 처리율은 얼마나 빠르게 데이터를 전송할 수 있는지 (실제 속도)
그렇기 때문에 처리율은 대역폭보다 항상 작다(느리다).
3.6.3 지연 (Delay, Latency)
지연 시간은 발신지로부터 첫 번째 비트가 목적지를 향해 떠난 후에 온전히 전체메세지가 목적지에 모두 도착할 때까지 소요되는 시간이다. 지연은 전파시간, 전송시간, 큐시간, 처리시간의 합니다.
Latency = propagation time + transsmission time + queuing time + processing delay- propagation 전파 시간
- 발신지로부터 목적지까지 이동하는 시간
- 전파시간 = 거리 / 전파 속도
- transsmission 전송 시간
- 첫 번째 비트와 마지막 비트의 도착 시간 차이
- 전송시간 = 메세지 길이 / 대역폭
- queuing time 큐 시간
- 메세지를 처리하기 전까지 메세지를 대기시키는 시간
- 네트워크에 부하에 따라 좌우된다
3.6.4 대역폭-지연 곱(product)
대역폭과 지연은 링크의 두 가지 성능 지표이다. 데이터 통신에서 매우 중요한 것들 중 하나는 대역 폭과 지연의 곱이다.
이 곱이 뜻하는 바는 링크를 가득 채우는 비트의 수이다.
아래 예시 링크를 살펴보자.
대역폭이 1bps이고 delay가 5s인 링크에서는 5개의 비트로 링크를 채울 수 있다.
반면 대역폭이 5bps, 지연시간이 5s인 경우 25개의 비트가 링크를 채운다.
3.6.5 파형 난조 (Jitter)
지연과 연관된 또 다른 성능은 파형 난조 (Jitter)이다. 이는 서로 다른 데이터 패킷이 서로 다른 지연시간을 가지게 되면서 겪는 문제이다.
수신자 측에서 음성이나 화상처럼 실시간으로 이루어지는 통신이 필요한 시스템에서 문제가 될 수 있다.