Network Delay의 4가지 종류

Delay는 하나의 데이터 패킷이 한 지점 (출발지점) 에서 다른 지점 (도착 지점) 으로 전송되어 이에 소요되는 시간을 말한다.

따라서 이 같이 지연이 발생하게 되는 원인엔 총 4가지가 있다.

1. 전송 지연 (Transmission Delay)
2. 전파 지연 (Propagation Delay)
3. 노드 처리 지연 (Node Processing Delay)
4. 큐 지연 (Queue Delay)

 

네트워크 지연 4가지

출처 : https://www.slideshare.net/mahparasaaleem/dcn-lecture-3

 

1. 전송 지연 (Transmission Delay)

네트워크 장비의 데이터 전송 속도로 결정되며, Server - Client 간 거리와는 무관하다.

따라서 만약 두 라인의 네트워크를 사용할 때 둘 중 한 라인의 속도가 10Mbps, 다른 라인은 100Mbps라고 가정하고

이 두 라인로 각각 10Mb를 전송한다고 가정한다면,

첫 번째 라인의 네트워크에선 데이터 전송 시에 1 sec가 소요되지만 

두 번째 라인에선 0.1 sec가 소요되어 두 라인 간의 지연도 10배 차이가 나게 된다.

 

2. 전파 지연 (Propagation Delay)

신호의 전송거리와 전송 매게체로 결정되지만, 네트워크 신호 전달 속도는 빛의 속도보다 낮기 때문에 다른 지연 시간과 비교할 경우 일반적으로 매우 작은 값이 산출된다. 따라서 데이터 패킷은 네트워크 상에 전송 시 소요되는 시간 값과 네트워크 라인 자체에 전자 신호 전송 속도에 영향을 받기 때문에,

전송거리 (d)를 신호 전송 속도로 나누면 전파 지연 시간을 얻을 수 있다.

 

3. 노드 처리 지연 (Node Processing Delay)

라우터 자체 작업인 데이터 패킷 헤더의 처리, 비트 데이터 오류 등의 작업으로 소요되는 시간을 의미한다.

네트워크 패킷을 라우터로 전송할 때 라우터에서 패킷 헤더를 검사하여 패킷을 어디로 전송할지 결정하게 된다. 

패킷 헤더 이외에도 때때로 패킷 내부의 데이터 일부를 검사하기도 하는데 검사 과정에 어느 정도의 시간이 필요하고 이 과정이 하드웨어에서 직접 처리되어서 소요 시간이 적게 들더라도 지연이 발생하게 된다.

 

4. 큐 지연 (Queueing Delay)

데이터 패킷을 라우터로 전송할 때 속도가 빠르면 라우터에서 제 때 처리하지 못해 해당 패킷을 일시적으로 완충 구역인 큐에 머물러 대기 후 전송하게 된다.

 

Queueing Delay

 

이 때의 지연 시간을 큐 지연 시간이라고 한다. 따라서 전송률이 높아지면 큐잉지연이 줄어들고 패킷의 길이가 길어지면 큐잉지연이 늘어난다.

R = Link의 bandwidth (bps)

L = Packet Length

a = 패킷이 큐에 도착하는 평균 속도 (packet/sec)

트래픽의 강도 = (L* a) / R