Packet loss and delay

• Queue : 라우터내의 패킷을 받기 위한 메모리

• Queueing delay : packet이 router의 throughput을 초과했을 때 router내의 queue에 쌓이게 됨으로써 발생.
• Loss : packet이 queue의 capacity를 초과했을 때 발생.

• d(nodal) : packet이 전송되기까지의 시간
• d(proc) : packet을 받은 후 이를 해석, 저장하는데 걸리는 시간
• d(queue) : queueing delay, buf 1칸에 걸리는 시간 * pkt 개수
• d(trans) : packet이 전송되는데 걸리는 시간, Transmission delay
  $L\over R$
  • (L : packet의 비트 수, R : 전송률, Transmission Rate, bps)
• d(prop) : packet이 physical media를 통해 이동하는데 걸리는 시간
  • $d \over s$ (d : 두 지점 사이의 거리, s : 전파속도, 2^-8 m/s)

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Packet queueing delay

• L : packet의 길이

• R : link bandwidth, bps

• a : 단위시간 당 들어오는 packet의 수

• Router가 처리할 수 있는 대역폭은 R인데, L * a 만큼을 처리한다고 하면 트래픽 밀도(Traffic intensity)는 위와 같이 변화한다.

  $L \cdot a \over R$

• La/R ≈ 0: 평균 큐잉 지연이 작음. 즉, 패킷이 거의 지연 없이 처리됨

• La/R → 1: 평균 큐잉 지연이 큼. 패킷 처리가 가능한 한계에 도달

• La/R > 1: 처리해야 할 "작업"이 서비스 가능한 양보다 많음. 이 경우 평균 지연 시간은 무한대로 간주. 이는 시스템이 들어오는 패킷을 처리할 수 없음을 의미

• 1에 가까워질수록 기하급수적으로 증가함. Not linear increase

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Queue loss

• 라우터의 queue는 용량이 제한적이다. 따라서 용량을 초과하는 packet이 queue에 들어오거나 가득찬 queue에 packet이 들어온다면 해당 packet은 loss가 발생한다.
• Lost packet은 이전 노드나 시스템에 의해 재전송 될 수 있다.