1. 네트워크의 기초

네트워크라는 것은 노드(node)와 링크(link)가 서로 연결되어 리소스를 공유하는 집합을 의미한다.

노드(node)

• 서버, 라우터, 스위치 등의 네트워크 장치

링크(link)

• 유선, 무선

2. 처리량과 지연시간

처리량과 지연시간은 컴퓨터 네트워트의 성능을 측정하는 두 가지 지표이다.

처리량에 따라 네트워크에 접근할 수 있는 사용자의 수가 결정되고, 지연 시간에 따라 사용자가 네트워크에서 데이터를 주고받을 때 걸리는 시간을 알 수 있다.

처리량이 적고 지연시간이 긴 네트워크는 많은 데이터를 전송하는데 어려움을 겪으며 정체(대기)가 발생하고 앱 성능이 저하된다.

반면 처리량이 많고 지연시간이 짧은 네트워크는 반응성이 좋고 효율적이다.

게임을 접속하거나 수강신청을 할 때 사람이 몰려 대기시간이 있는 경험을 했다면 이게 얼마나 중요한 것인지 알 수 있을것이다.

2-1. 처리량

특정 시간 동안 실제로 네트워크를 통과할 수 있는 평균 데이터 양을 가리킨다.

목적지에 성공적으로 도착한 데이터 패킷(데이터 조각)의 수와 데이터 패킷 손실을 나타낸다. 링크내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양을 말하며, 얼만큼의 트래픽을 처리했는지를 나타낸다.

측정방법

네트워크 테스트 도구를 이용하거나 수동으로 측정한다.

파일을 전송하고 도착하는 데 걸리는 시간으로 파일의 크기를 나누면 수동으로 측정이 가능하다.

단위

단위로는 bps(bits per second)를 사용했으나, 현재는 기술의 발전으로 KBps, MBps, GBps 등의 단위로 처리량을 측정한다.

파일의 크기(bit) / 전송시간(s)

지연 시간과 대역폭이 처리량에 영향을 미치므로 다른 요인과 함께 보고하는 네트워크 테스트 도구를 이용한다.

대역폭 - 주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트수

영향을 미치는 요인

• 대역폭
  • 네트워크 용량이 전송 매체의 최대 대역폭에 도달시 처리량이 해당 제한을 초과할 수 없음
• 처리 능력(하드웨어 스펙)
  • 하드웨어의 성능에 따라서 처리량이 향상될 수 있음
• 패킷 손실
  • 네트워크 에러나 장치의 결함에 따라서 패킷이 손실되어 재전송 하는 경우, 지연 시간으로 인한 처리량 감소
• 네트워크 토폴로지
  • 네트워크 디바이스의 수, 네트워크 링크의 대역폭, 네트워크 경로의 디바이스 간 거리를 나타내며, 잘 설계된 네트워크 토폴로지는 트래픽 병목을 줄여 처리량을 증가시킨다.

2-2. 지연시간

지연 시간(latency)은 요청이 처리되는 시간을 말한다. 어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는데 걸린 시간을 의미한다.

측정방법

핑 시간을 측정하여 네트워크 지연 시간을 측정한다.

작은 데이터 패킷을 전송하고 해당 패킷이 도착했다는 확인을 받는다.

대부분의 OS에서는 ping 명령을 지원한다.

단위

단위로는 밀리초(ms)를 사용한다. 숫자가 클수록 성능이 낮음을 의미한다.

영향을 미치는 요인

• 위치
  • 물리적인 위치가 멀면 지연시간이 길어진다
• 네트워크 정체
  • 네트워크의 트래픽이 증가하면 데이터 패킷이 목적지로 가는 경로가 길어진다
• 프로토콜 효율성
  • 보안을 위한 추가 프로토콜의 핸드셰이크 단계로 지연 발생
• 네트워크 인프라
  • 네트워크 장치의 과부하로 인해 패킷이 손상, 패킷 손상시 재전송, 이로 인한 지연 시간 증가

    참고 자료

    아마존 문서