[Network] Bandwidth vs Latency

네트워크 성능 측면

Speed

• 특정 네트워킹 기술의 정격 속력, 혹은 명목 속력, ex 100Mbit

Bandwitdh (대역폭)

컴퓨터 네트워크나 인터넷이 특정 시간 내에 보낼 수 있는 정보량. 흔히 초당 비트로 측정됨

• 네트워크나 데이터 전송 매체의 데이터 운반 용량을 지칭할 때 널리 쓰이는 용어
• 단위 시간 동안 한 곳에서 다른 곳으로 전달할 수 있는 데이터의 최대량
• 어떤 기술이 사용하는 주파수 대역을 가리킬 수도 있고, 데이터 용량을 가리킬 수도 있다.

Throughput (처리량, 출력)

지정된 시간 내에 전송된, 혹은 처리된 전체의 유효한 정보량. 처리량이라고도 한다.

• 단위 시간 동안 네트워크, 채널, 인터페이스를 가로질러 전송될 수 있는 실제적인 데이터의 양
• 처리량은 대역폭이나 정격 속력에 의해 제한

Latency (지연 속도)

네트워크에서 하나의 데이터 패킷이 한 지점에서 다른 지점으로 보내지는 데 소요되는 시간

• 통신 채널이나 네트워크에서 데이터가 전송되는 타이밍
• 데이터를 요청한 시점과 데이터가 도달한 시점 사이에 걸린 시간이 레이턴시가 알려주는 가장 중요한 정보
• 응용 프로그램의 성격에 따라, 처리량이 높고 레이턴시가 높은 네트워킹 기술보다 처리량이 낮고 레이턴시가 낮은 네트워킹 기술이 더 좋을수도 있다.

 

Latency 가 늘어나는 원인은?

Transmission Delay: 전송 지연

• 네트워크 카드는 데이터를 네트워크 라인으로 전송(또는 네트워크에서 수신)하는 데 소요되는 시간으로, 이는 네트워크 설비의 전송 속도와 관련이 있습니다. (예로, EtherNet 전송 속도=100Mbps)
• 대역폭=L(bit), 데이터 전송 속도=R(bit/sec), 전송 지연=L/R
• 네트워크 설비의 데이터 전송 속도로 결정되며 서버-클라이언트 간 거리와는 무관

Propagation Delay: 전파 지연

• 데이터 패킷은 네크워크상 전송 시 소용되는 시간값과 네트워크 라인 자체의 전자 신호 전송 속도의 영향으로, 전송 거리를 신호 전송 속도로 획득한 수치로 나누면 전파 지연 시간이 산출됩니다.
• 전송 거리=d, 전송 속도=s, 전파 지연=d/s
• 신호의 전송 거리와 전송 매개체로 결정되지만, 네트워크 신호 전달 속도는 빛의 속도보다 다소 떨어지는 정도로, 다른 지연 시간과 비교할 경우 보통 매우 작은 값이므로 때로는 산출하지 않기도 함

Nodal Processing Delay: 노드 처리 지연

• 라우터 자체 작업인 데이터 패킷 헤더(packet header) 처리, 비트 데이터 오류 및 적절한 유통 경로 찾기 등, 이러한 작업 진행 시 소요되는 시간이 바로 해당 노드의 처리 지연 시간을 의미합니다.
• 공유기 라우터는 노드 처리 지연에 해당

Queuing Delay: 큐 지연

• 라우터가 어떠한 원인으로 데이터 패킷을 바로 네트워크로 전송할 수 없을 때 패킷은 일시적으로 큐(queue)에 머무르게 되며, 대기 후 재전송됩니다. 이때 지연된 대기 시간이 바로 큐 지연입니다.

 

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References

• https://valuefactory.tistory.com/987
• https://darkstart.tistory.com/141