[CS 스터디] 2. 네트워크 - 대역폭

대역폭 (Bandwidth)

• 공학에서의 대역폭: 특정 기능을 수행할 수 있는 주파수 범위의 폭
• 네트워크의 대역폭: 단위시간 당 전송할 수 있는 데이터의 최대 용량
• 네트워크 속도가 대역폭값에 근접할 경우 대역폭을 늘리면 속도가 빨라질 가능성이 있으나, 무조건적인 조건은 아니다.
• 데이터 처리량과 네트워크 성능, 속도에 큰 영향을 미치지만 실제로 대역폭은 용량(Capacity)과 더 밀접한 관계를 가지고 있다.

단위(bps)

• bps bits per second 초당 '비트' 수
• BPS, Bps는 Bytes per second

유/무선 인터넷에서 대역폭

• 유선 인터넷에서 주파수 대역폭
  • 인터넷 회선 약정 시 500M급 100M급 인터넷이라고 표현하는데 이는 데이터 전송 대역폭을 표현
  • 10Gbit 이더넷을 사용하더라도 네트워크 상황에 따라 성능이 저하될 가능성이 있다.
• 무선 인터넷에서 주파수 대역폭
  • 흔히 사용하는 Wifi는 통상 2.4GHz(2.4~2.462), 5GHz(5.180~5.850) 두 가지 주파수를 사용한다.
  • 간혹 미디어나 일상에서 2.4GHz 대역폭, 5GHz 대역폭이라고 표현하는데 이는 틀린 표현

네트워크 처리량과 대역폭 관계

• 처리량은 단위시간 당 실제로 처리되는 데이터의 양을 나타내고 대역폭 용량을 초과할 수 없다.

대역폭에 따른 병목현상 발생 가능성

• 100의 네트워크 출력을 가진 노드가 대역폭이 1인 회선을 이용하는 경우 최대 출력으로 데이터 전송 하는 경우
• 다수 노드로부터 한 노드에 집중되는 트래픽이 회선 대역폭을 초과하는 경우 등

대역폭이 낭비되는 원인에는 어떤 것이 있을까?

• 주파수 분할 다중화기를 사용하는 경우 일정한 대역폭 안에서 연결된 노드별로 대역폭을 할당한다. 이 때 신호 간섭을 예방하기 위해 대역별 마진을 두는데 이로 인한 대역폭 손실이 발생한다. ex) 라디오, TV
  최근 IT 기기들은 보통 시분할방식을 기반으로 채널을 나눈다. 이는 대역폭 낭비가 아닌 점유 시간 손실로 해석해야함

• 모바일/웹 사용자 인증을 위해 사용되는 JWT 토큰의 길이가 길어질수록 매 통신마다 큰 데이터를 주고 받아야하므로 대역폭의 낭비가 심화될 수 있다.

출처

https://github.com/devSquad-study/2023-CS-Study/blob/main/Network/network_bandwidth.md