대역폭 관리

대역폭 관리는 네트워크 링크의 통신(트래픽, 패킷)을 측정하고 제어하는 과정으로, 용량에 대한 링크를 채우거나 링크를 과다하게 채우지 않기 위해 네트워크 정체와 네트워크의 성능 저하를 초래한다.^[1] 대역폭은 비트 전송률로 설명되며 초당 비트(비트/초) 또는 초당 바이트(B/초) 단위로 측정된다.^[2]

대역폭 관리 메커니즘 및 기술

대역폭 관리 메커니즘은 성능을 더욱 향상시키기 위해 사용될 수 있으며 다음을 포함한다.

트래픽 조절(속도^[3] 제한):^[4]
- 토큰 버킷
- 리키 버킷
- TCP 속도 제어 - 전송자에게 반환되는 ACK의 비율을 제어하고^[5]^[6] TCP 창 크기를 인위적으로 조정
스케줄링 알고리즘:
- 가중 공정 대기열(WFQ)^[7]
- 클래스 기반 가중 공정 대기열
- 가중 라운드 로빈(WRR)
- 적자가중 라운드 로빈(DWRR)
- 계층적 공정 서비스 곡선(HFSC)
혼잡 방지:^[1]
- RED, WRED - 포트 대기열 버퍼 테일드롭 가능성을 줄이고 TCP 글로벌 동기화 가능성을 낮춤
- 치안 유지(커밋된 트래픽 속도와 버스트 크기를 초과하는 패킷 표시/삭제)^[8]
- 명시적 정체 알림
- 버퍼 조정 - 라우터가 사용 가능한 메모리에서 버퍼를 할당하는 방법을 수정할 수 있으며, 일시적인 트래픽 버스트 동안 패킷 감소를 방지하는 데 도움이 된다.
대역폭 예약 프로토콜/알고리즘
- 자원 예약 프로토콜(RSVP) - 응용프로그램이 효율적이고 강력한 방법으로 자신의 요구사항을 네트워크에 전달하는 수단이다.^[10]
- 제약 조건 기반 라우팅 라벨 배포 프로토콜(CR-LDP)
- 톱노드 알고리즘
트래픽 분류 - 위의 기법을 각 트래픽 클래스에 다르게 적용할 수 있도록 일부 정책에 따라 트래픽을 분류

링크 성능

주어진 링크의 성능을 제한할 수 있는 이슈는 다음과 같다.

TCP는 패킷이 삭제되기 시작할 때까지 플러딩하여 연결 용량을 결정한다(느린 시작)
라우터에서 대기열을 대기하면 네트워크가 용량에 접근하고 때때로 용량을 초과할수록 대기 시간과 지터가 높아진다.
네트워크가 용량에 도달할 때 TCP 글로벌 동기화 결과 대역폭이 낭비됨
웹 트래픽의 버스트 성능은 버스트 트래픽을 빠르게 수용하기 위해 여분의 대역폭을 필요로 한다.
인터넷상의 명시적 정체 알림 및 서비스 품질 관리에 대한 광범위한 지원 부족
인터넷 서비스 제공업체는 일반적으로 링크 끝에서 대기열 관리와 서비스 품질에 대한 제어권을 유지한다.
윈도우 쉐이핑을 통해 최종 제품이 트래픽 흐름을 줄일 수 있어 대기열 크기를 줄이고 더 많은 사용자가 더 많은 대역폭을 공평하게 공유할 수 있다.

도구 및 기술

패킷 스나이퍼^[11](Packet sniffer)는 네트워크를 통해 이동하는 정보를 포착해 네트워크 트래픽을 엿듣는 프로그램이나 장치다.
네트워크 트래픽 측정

참고 항목

대역폭 상한
대역폭 관리는 네트워크 관리 및 성능 관리의 하위 집합임
NetFlow 및 IPFIX 데이터를 사용한 대역폭 관리
대역폭 조절
고객 서비스 유닛 사용자 통신 장비의 데이터 전송 속도 균형을 맞추기 위한 장치
INASP는 대역폭 관리 교육 워크샵을 실행하고 보고서를 작성함
네트워크 정체 방지에는 라우터의 정체 방지 및 관리를 위한 몇 가지 기술이 나열되어 있다.
네트워크 트래픽 측정은 네트워크 모니터링의 하위 집합임
트래픽 조절 및 속도 제한은 대역폭 관리(트래픽 제어) 기법이다.

참조

^ ^a ^b https://www.internetsociety.org/wp-content/uploads/2017/08/BWroundtable_report-1.0.pdf 인터넷 대역폭 관리 협회
^ "Bits Per Second". www.edrm.net. Retrieved 2020-07-23.
^ IETF RFC 2475 "차별화된 서비스를 위한 아키텍처" 섹션 2.3.3 - "Shaper"의 인터넷 표준 정의
^ AppNeta. "Rate Limiting Detection: Bandwidth and Latency". Appneta. Retrieved 2020-07-23.
^ "TCP Rate Control" (PDF).
^ Handley, Mark; Padhye, Jitendra; Floyd, Sally; Widmer, Joerg. "TCP Friendly Rate Control (TFRC): Protocol Specification". tools.ietf.org. Retrieved 2020-07-23.
^ Stiliadis, D.; Varma, A. (1998). "Latency-rate servers: A general model for analysis of traffic scheduling algorithms" (PDF). IEEE/ACM Transactions on Networking. 6 (5): 611. doi:10.1109/90.731196. S2CID 206475858.
^ "Traffic Shaping and Policing" (PDF).^{[영구적 데드링크]}
^ "Buffer Tuning" (PDF).
^ "Resource ReSerVation Protocol (RSVP)". S2CID 18245741. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
^ "Sniffers Basics and Detection" (PDF).

"다중 서비스 네트워크를 위한 IP 및 MPLS QoS 구축: 존 에반스, 클라렌스 필스필스(Morgan Kaufmann, 2007, ISBN 0-12-370549-5)의 이론 및 실습

외부 링크

[:0-1] ttps://www.internetsociety.org/wp-content/uploads/2017/08/BWroundtable_report-1.0.pdf 인터넷 대역폭 관리 협회

[2] "Bits Per Second". www.edrm.net. Retrieved 2020-07-23.

[3] IETF RFC 2475 "차별화된 서비스를 위한 아키텍처" 섹션 2.3.3 - "Shaper"의 인터넷 표준 정의

[4] AppNeta. "Rate Limiting Detection: Bandwidth and Latency". Appneta. Retrieved 2020-07-23.

[5] "TCP Rate Control" (PDF).

[6] Handley, Mark; Padhye, Jitendra; Floyd, Sally; Widmer, Joerg. "TCP Friendly Rate Control (TFRC): Protocol Specification". tools.ietf.org. Retrieved 2020-07-23.

[7] Stiliadis, D.; Varma, A. (1998). "Latency-rate servers: A general model for analysis of traffic scheduling algorithms" (PDF). IEEE/ACM Transactions on Networking. 6 (5): 611. doi:10.1109/90.731196. S2CID 206475858.

[8] "Traffic Shaping and Policing" (PDF).^{[영구적 데드링크]}

[9] "Buffer Tuning" (PDF).

[10] "Resource ReSerVation Protocol (RSVP)". S2CID 18245741. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)

[11] "Sniffers Basics and Detection" (PDF).

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