🐢 13. 네트워크 성능 척도

⭐ 네트워크

• 네트워크는 통신이 가능한 서로 연결된 (interconnection) 장치들의 모임
• 장치란 컴퓨터, 스마트폰과 같은 호스트, 그리고 서로 다른 네트워크를 연결하는 라우터, 교환기, 모뎀들과 같은 연결장

⭐ 네트워크 평가 기준

• Peformance 성능
  • 전달시간이나 응답시간등을 측정하는 등 여러가지 방법으로 측정가능하다.
    • 전달시간이란 메세지가 출발부터 도착까지 걸리는 시간
    • 응답시간이란 request와 responese에 걸리는 시간
  • 흔히 평가되는 척도는 처리율(Throughput)과 지연(delay)이다.
• Reliability 신뢰성
  • 고장의 빈도수와 고장이 나서 링크를 복구하는 데 걸리는 시간등을 기준으로 한다.
• Security 보안
  • 불법적인 접근으로 부터 데이터를 보호
  • 개발이나 데이터 손실로 부터 데이터를 보호

⭐ 네트워크 성능 척도

• 대역폭(handwidth)
  • 단위 시간에 전송할 수 있는 데이터의 최대치
• 처리량(throughput)
  • 단위 시간에 실제로 전송된 데이터의 양
• 지연 속도(latency)
  • 데이터를 전송하는 데 걸리는 시간

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1. 채널이 잠재적으로 감당할 수 있는 전송 속도인 Bandwidth

• Bandwidth는 네트웍이 아니라 물리적인 전송매체가 커버할 수 있는 범위를 나타내는 것
• 신호에 포함된 최고 주파수와 최저 주파수의 차이를 Bandwidth
  • 아날로그 통신시스템의 성능 척도이다.디지털 통신 시스템의 성능 척도로는 Bit rate를 사용하며, 1초 동안 전송된 비트수를 나타낸다
  • 그 단위는 bps(bit per second)
• 디지털 통신에서 Bandwidth는 bit rate와 동일한 의미로 사용
• 데이터 전송률은 한계가 있으며 다음 세 요인에 의해 결정된다
  • 가용 대역폭
  • 신호의 준위
  • 잡음의 정도
• 데이터 전송률을 나타내는 두 가지 수식
  • Nyquist Bit Rate : 잡음이 없는 채널에서 사용
  • Shannon Capacity : 잡음이 있는 채널에서 사용.

1. 하나의 네트웍이 실제로 얼마나 빨리 데이터를 보낼 수 있느냐하는 Throughput

• 어떤 지점을 데이터가 얼마나 빨리 지나가는가(처리 하는가)를 측정하는 것
• 대역폭은 링크의 잠재 성능의 측정치 (상한)
• 처리율은 얼마나 빠르게 데이터를 전송할 수 있는지 (실제 속도)
• bandwidth는 링크의 점재적인 성능을 의미
• Throughput는 네트웍의 실제 가능한 데이터 처리율을 의미
  • 단위는 bandwidth와 마찬가지로 bps

1. 전체 메세지를 보내는 데 지연시간인 Latency

• Latency란 하나의 전체 메세지가 목적지에 완전히 도달하는데 얼마나 걸리는지의 시간
• 발신지로부터 첫 번째 비트가 목적지를 향해 떠난 후에 온전히 전체메세지가 목적지에 모두 도착할 때까지 소요되는 시간
  • 지연은 전파시간, 전송시간, 큐시간, 처리시간의 합
  • propagation 전파 시간
    • 발신지로부터 목적지까지 이동하는 시간
      • 전파시간 = 거리 / 전파 속도
  • transsmission 전송 시간
    • 첫 번째 비트와 마지막 비트의 도착 시간 차이
    • 전송시간 = 메세지 길이 / 대역폭
  • queuing time 큐 시간
    • 메세지를 처리하기 전까지 메세지를 대기시키는 시간
    • 네트워크에 부하에 따라 좌우된다
  • Latency = Propagation time(Tp) + Transmission time(Ttr) + Queuing time(Tque) + Processiong time(Tproc)

1. 전체 링크를 가득 채울 수 있는 Bandwidth-Delay

• Bandwidth-Delay Product는 링크를 채울수 있는 비트의 수를 의미
• 1초당 보내는 비트 수와 링크의 출발지에서 목적지까지 걸리는 시간을 곱함으로써 구한다