컴퓨터네트워크 - DevWoony가 복습을 위해서 전공과목을 정리하는 내용이에요!

Loss 와 Delay는 어떻게 발생할까?

• packets은 router buffers안에 queue에 쌓인다.
• link로의 packet arrival rate은 가끔 일시적으로 output link capacity을 넘을수도 있다.
• packet은 이때 queue 쌓이게 되며 자신의 전송 차례를 기다리게 된다.
• Queue에 더이상 저장할 수 없을때 packet이 loss된다.

Delay를 계산해보자! Packet-Switched Network에서는?

• nodal processing delay (d_proc)
  • Bit errors 체크하는 시간
  • Output link를 결정하는 시간
• queueing delay (d_queue)
  • output link로 trasmise 하기 전에 기다리는 시간
  • router로의 congestion 정도에 따라 시간이 달라짐
• transmission delay (d_trans)
  • R = Link bandwidth (bps)
  • L = Packet length (bits)
  • link로 bit를 보내는 시간 = L / R
• Propagation delay (d_prop)
  • d = link의 물리적 길이
  • s = propagation의 중간 속도 (빛의 속도 = ~2x10^8 m/sec)
  • propagation delay = d / s

다른건 계산하겠는데? Queueing delay는??

• R = link bandwidth (bps)
• L = packet length (bits)
• a = 패킹 평균 도착 비율

신호강도!
traffic intencity = La / R
Traffic intencity 는 1 을 넘어갈수 없다.
La/R = 0 : 평균 queueing delay는 매우 작다.(거이 오는대로 보내는 정도)
La/R -> 1 : 1로 갈수록 점점 delay가 발생하게 된다.
La/R > 1 : 1보다 커지면 delay는 무한으로 증가한다.

Loss 를 보자!

• Queue 수용력을 넘어갈때 추가적으로 오는 packet에서는 loss 가 발생한다.
• loss된 packet은 앞선 node(source end system)에 의해 재전송될수도 아닐수도 있다.(프로토콜에 따라 다르다)

Throughput 전송률

• throughput : Sender와 Recievier 사이의 bits가 전환되는 비율이다. (bits/time 단위) F bits / T seconds
  • instantaneous : 순간 처리율
  • average : 평균 처리율
    

위 그림에서 서버와 host 사이의 평균 처리율은 두개의 pipe 중 낮은 처리율을 가진 pipe 속도로 전달 받게 될것이다. 그림에서 2번째 경우는 중간 Router에서 bottleneck link란 여러 link들이 합쳐지는 link를 의미한다.
bottleneck link 에서는 T seconds는 min{R_s, R_c} 전송률이 처리율이 된다. F bits / min{R_s, R_c}가 된다.

만약 다음과 같은 구조로 10개의 connection이 backbone bottlenectk link를 R bits/sec으로 공유한다고 가정하자.

그러면 connection 당 end-end throughput은 min(R_c, R_s, R/10) 이며 이는 곧 처리율이 된다. 이 예제에서는 주로 R_c나 R_s가 bottleneckdl 되곤 한다.

출처: [Computer Networking: A Top-Down Approach]