대역폭 지연 제품

데이터 통신에서 대역폭 지연 제품은 데이터 링크의 용량(초당 비트 수)과 왕복 지연 시간(초 단위)의 산물이다.^[1] 그 결과, 비트(또는 바이트)로 측정되는 데이터의 양은 주어진 시간, 즉 전송되었지만 아직 인정되지 않은 데이터의 최대 양과 동일하다. 대역폭 지연 제품은 원래 정체 방지 알고리즘 RED(Random Early Detection)와 함께 라우터 버퍼 사이징을 위한 경험칙으로 제안되었다^[2].

큰 대역폭 지연 제품을 가진 네트워크는 일반적으로 롱팻 네트워크(LFN으로 단축됨)로 알려져 있다. 에서 정의한 바와 같이 RFC1072 네트워크는 대역폭 지연 제품이 10비트⁵(1만2500바이트)보다 훨씬 클 경우 LFN으로 간주된다.

초고속 LAN(Local Area Networks)은 지연이 크지 않더라도 대역폭이 매우 높기 때문에 최대 처리량을 달성하기 위해 프로토콜 조정이 중요한 이 범주에 속할 수 있다. 1 Gbit/s 및 100 μs 미만의 왕복 시간과의 연결은 LFN이 아니지만, 100 Gbit/s의 연결은 LFN으로 간주되지 않으려면 1 μs RTT 이하로 유지되어야 한다.

대역폭 지연 제품이 큰 시스템의 중요한 예는 정지 위성 연결의 중요한 예로서, 단대단 전달 시간이 매우 높고 링크 처리량 또한 높을 수 있다. 높은 엔드 투 엔드 전송 시간은 신속한 엔드 투 엔드 응답을 가정한 정지 및 대기 프로토콜과 애플리케이션의 수명을 어렵게 한다.

높은 대역폭 지연 제품은 TCP 튜닝과 관련하여 송신 제어 프로토콜(TCP)과 같은 프로토콜 설계에서 중요한 문제 사례로, 송신자가 충분히 많은 양의 데이터를 전송한 경우에만 프로토콜이 최적의 처리량을 달성할 수 있기 때문에, 확인 메시지가 수신될 때까지 기다릴 필요가 있다.수신기를 제외하고, 해당 데이터의 성공적인 수신을 인정한다. 전송되는 데이터의 양이 대역폭 지연 제품과 비교하여 불충분하면 링크는 계속 사용 중이지 않고 프로토콜은 링크의 최대 효율 이하로 작동하고 있다. 이러한 측면에서 성공하기를 바라는 프로토콜은 세심하게 설계된 자기 모니터링, 자기 조정 알고리즘이 필요하다.^[3] 확장 없이 65,535바이트로 제한되는 불충분한 윈도우 크기 때문에 발생하는 이 문제를 해결하기 위해 TCP 윈도우 스케일 옵션을 사용할 수 있다.

예

중속 위성 네트워크: 512 kbit/s, 900 ms 왕복 시간(RTT)

{\reasoned}B\time D&=512\time 10^{3}{\text{bit/s}}\cdot 900\time 10^{-3}{\text{s}{\\\\\\\=460,800{\text{}}}=460=460=460=460}8{\text{kbit}=57.6{\text{kB}\end{aigned}}

거주 DSL: 2 Mbit/s, 50 ms RTT ${\reasoned}B\time D&=2\text{6}{\text{bit/s}}{\cdot 50\time 10^{-3}{\text{s}}{\\\=100\text{3}{\text}}}}{\text}=100{kbit}=12}5{\text{kB}\end{aigned}}$
모바일 광대역(HSDPA): 6 Mbit/s, 100 ms RTT ${\reasoned}B\time D&=6\text{6}{\text{bit/s}{\cdot 100\time 10^{-3}{\text{s}}{\text{s}}}{\cdot}{600\text{3}}}}}}}}}=600=75{\text{kB}}}\text}}}}}}}{{{{{{{{k}}}}}\text}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$
주거용 ADSL2+: 20 Mbit/s(DSLAM에서 주거용 모뎀까지), 50 ms RTT ${\reasoned}B\time D&=2\text{7}{\text{bit/s}{\text{-3}{\text{s}{\text{s}}{\text{s}}{\text{10^{6}}}{\text}=1{\text}=125{kB}\text}\end{aigned}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$
주거용 케이블 인터넷(DOCSIS): 200 Mbit/s, 20 ms RTT ${\displaystyle {\reasoned}B\time D&=2\text{8}{\text{bit/s}{\text{-3}{\text{s}{\text{}}{\text{6}{\text}}}}{\text}}}}}}}=500{\text{kB}}}}\liged}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}"$
고속 지상망: 1Gbit/s, 1ms RTT ${\displaystyle {\reasoned}B\time D&=10^{9}{\text{bit/s}\time 10^{-3}{\text{s}{\text{s}\s}{\text{{{\text}}}{{{\text}}=1}=1{\text}=125{kB}\text{kB}}\end{aigned}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}?$
초고속 LAN: 100Gbit/s, 30μs RTT ${\reasoned}B\time D&=100\text{{9}{\text{bit/s}}{\text{-6}{\cdot 30\time 10^{}}{\text{6}{\text}{3}}}{\text{Mbit}}=375{\text{{kB}}}}}}\liged}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$
국제 연구 교육 네트워크: 100 Gbit/s, 200 ms RTT ${\reasoned}B\time D&=10^{11}{\text{bit/s}}{\cdot 0.2{\text{s}\\\&=2\time 10^{10}{\text{{\text}}}=20{\text{gbit}=2}}}=2.5{\text{GB}\end{arged}}$

참조

^ RFC 1072: 소개
^ Villamizar, Curtis; Song, Cheng (October 1, 1994). "High performance TCP in ANSNET". ACM SIGCOMM Computer Communication Review. 24 (5): 45–60. doi:10.1145/205511.205520.
^ Mahdavi, Jamshid; Mathis, Matt; Reddy, Raghu. "Enabling High Performance Data Transfers". Pittsburgh Supercomputing Center. Archived from the original on November 7, 2015. Retrieved March 17, 2017.

참고 항목

프로토콜 스푸핑
위성 인터넷
인터넷2
완충류
많은 TCP 변형이 대형 대역폭 지연 제품에 대해 사용자 정의됨
- HSTCP, FAST TCP, BIC TCP, 큐빅 TCP, H-TCP, 복합 TCP, 애자일-SD
- TCP 창 축척 옵션
KiB 대 KB의 경우 Kibibyte를 참조하십시오.

[1] RFC 1072: 소개

[2] Villamizar, Curtis; Song, Cheng (October 1, 1994). "High performance TCP in ANSNET". ACM SIGCOMM Computer Communication Review. 24 (5): 45–60. doi:10.1145/205511.205520.

[3] Mahdavi, Jamshid; Mathis, Matt; Reddy, Raghu. "Enabling High Performance Data Transfers". Pittsburgh Supercomputing Center. Archived from the original on November 7, 2015. Retrieved March 17, 2017.

[1]

[2]

[3]

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