네트워크 퍼포먼스

네트워크 퍼포먼스란 고객이 인식하고 있는 네트워크의 서비스 품질을 측정하는 것입니다.

네트워크의 퍼포먼스를 측정하는 방법은 여러 가지가 있습니다.각 네트워크의 성격과 설계가 다르기 때문입니다.성능도 측정 대신 모델링 및 시뮬레이션할 수 있습니다.그 중 한 가지 예로 상태 전이 다이어그램을 사용하여 큐잉 성능을 모델링하거나 네트워크 시뮬레이터를 사용하는 것이 있습니다.

퍼포먼스 측정

다음과 같은 조치가 중요한 것으로 간주되는 경우가 많습니다.

• 일반적으로 비트/초로 측정되는 대역폭은 정보를 전송할 수 있는 최대 속도입니다.
• throughput은 정보가 실제로 전송되는 속도입니다.
• 레이텐시 송신자와 수신자 사이의 디코딩 지연. 이는 주로 정보가 통과하는 모든 노드의 신호 이동 시간 및 처리 시간의 함수입니다.
• 정보의 수신측에서의 패킷 지연의 지터 변화
• 에러 레이트:전송된 총수의 퍼센티지 또는 분수로 표현되는 파손 비트수

대역폭

사용 가능한 채널 대역폭과 달성 가능한 신호 대 잡음비에 따라 가능한 최대 스루풋이 결정됩니다.일반적으로 섀넌-하틀리 정리에 의해 지시된 것보다 더 많은 데이터를 전송할 수 없습니다.

스루풋

throughput은 단위 시간당 정상적으로 전달된 메시지 수입니다.스루풋은 사용 가능한 대역폭 및 사용 가능한 신호 대 잡음 비 및 하드웨어 제한에 의해 제어됩니다.이 문서의 목적상 throughput은 수신기에 첫 번째 비트의 데이터가 도착한 시점부터 측정되며 throughput의 개념과 지연의 개념을 분리하는 것으로 이해됩니다.이러한 유형의 설명에서는 종종 '스루풋'과 '대역폭'이라는 용어를 서로 바꾸어 사용합니다.

[ Time Window ]는 throughput이 측정되는 기간입니다.대부분의 경우 적절한 시간대를 선택하면 throughput 계산이 좌우되며 지연 시간이 throughput에 영향을 미치는지 여부는 지연 시간을 고려하는지 여부에 따라 결정됩니다.

레이텐시

빛의 속도는 모든 전자기 신호에 최소 전파 시간을 부과합니다.아래 지연 시간을 줄일 수 없습니다.

${\displaystyle t=s/c_{m}}$

여기서 s는 거리, c는_m 매질 내 빛의 속도입니다(대부분의 섬유 또는 전기 매체는 속도 계수에 따라 200,000km/s).이것은, 호스트간의 거리 100 km(또는 62 마일) 마다, 대략 밀리초의 Round-Trip Delay(RTT; 라운드 트립 지연)가 추가되는 것을 의미합니다.

중간 노드에서도 다른 지연이 발생합니다.패킷 교환 네트워크에서는 큐잉으로 인해 지연이 발생할 수 있습니다.

지터

지터는 종종 기준 클럭소스와 관련하여 전자 및 통신에서 가정된 주기적 신호의 실제 주기성으로부터의 바람직하지 않은 편차입니다.지터는 연속되는 펄스의 주파수, 신호 진폭 또는 주기적인 신호의 위상 등의 특성에서 관찰될 수 있습니다.지터는, 거의 모든 통신 링크(USB, PCI-e, SATA, OC-48)의 설계에 있어서, 일반적으로 바람직하지 않은 중요한 요소입니다.클럭 리커버리 어플리케이션에서는 타이밍 ^[1]지터라고 불립니다.

에러율

디지털 전송에서 비트 오류 수는 노이즈, 간섭, 왜곡 또는 비트 동기화 오류로 인해 변경된 통신 채널을 통해 수신된 데이터 스트림의 비트 수입니다.

Bit Error Rate(BER; 비트오류율)는 학습된 시간 간격 동안 전송된 총 비트 수로 나눈 비트 오류 수입니다.BER은 종종 백분율로 표현되는 단위 없는 성능 측정값입니다.

비트 에러 확률_e p는 BER의 기대치입니다.BER은 비트 오류 확률의 대략적인 추정치로 간주할 수 있습니다.이 추정치는 긴 시간 간격과 높은 비트오류 수에 대해 정확합니다.

요인의 상호 작용

위의 모든 요인과 사용자 요건 및 사용자 인식은 네트워크 접속에 대해 인식되는 '고속성' 또는 유틸리티를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.throughput, 레이텐시 및 사용자 경험의 관계는 공유 네트워크 매체의 맥락에서 스케줄링 문제로 가장 적절하게 이해됩니다.

알고리즘 및 프로토콜

일부 시스템에서는 지연 시간과 처리량이 결합된 엔티티입니다.TCP/IP 에서는, 대기 시간이 스루풋에 직접 영향을 줄 수도 있습니다.TCP 접속에서는 많은 디바이스에서 비교적 작은TCP 윈도 사이즈와 높은 레이텐시 접속의 대역폭 지연 곱이 결합되어 높은 레이텐시 접속의 throughput이 지연과 함께 큰 폭으로 저하됩니다.이것은 TCP congestion 윈도우 사이즈를 늘리는 등 다양한 방법으로 해결할 수 있습니다.또, 패킷의 머지, TCP 액셀러레이션, 전송 에러 수정등의 보다 과감한 솔루션에 의해서, 이러한 모든 것이, 일반적으로 지연 시간이 긴 위성 링크에 사용됩니다.

TCP 액셀러레이션은 TCP 패킷을 UDP와 유사한 스트림으로 변환합니다.따라서 TCP 액셀러레이션소프트웨어는 링크의 지연 시간과 대역폭을 고려하여 링크의 신뢰성을 확보하기 위한 자체 메커니즘을 제공해야 합니다.또한 높은 지연 시간 링크의 양단에서 사용되는 방식을 지원해야 합니다.

Media Access Control(MAC; 미디어 액세스컨트롤) 레이어에서는 throughput이나 엔드 투 엔드 지연 등의 퍼포먼스 문제도 해결됩니다.

레이텐시 또는 throughput에 지배적인 시스템의 예

대부분의 시스템은 스루풋 제한 또는 최종 사용자의 유틸리티 또는 경험 측면에서 지연 제한에 의해 좌우되는 특성을 가질 수 있습니다.경우에 따라 빛의 속도와 같은 엄격한 제한은 이러한 시스템에 고유한 문제를 발생시키며 이를 해결하기 위해 아무것도 할 수 없습니다.다른 시스템에서는 최적의 사용자 경험을 위해 상당한 균형과 최적화가 가능합니다.

위성.

지구동기궤도의 통신위성은 송신기와 ^[2]수신기 사이에 적어도 71000km의 경로길이를 부과한다.이는 메시지 요구와 메시지 수신 사이의 최소 지연 또는 473밀리초의 지연을 의미합니다.이 지연은 매우 현저할 수 있으며 사용 가능한 throughput capacity에 관계없이 위성전화 서비스에 영향을 줍니다.

심우주 통신

이러한 긴 경로 길이 고려 사항은 우주 탐사선 및 지구 대기권 밖의 다른 장거리 목표물과 통신할 때 악화됩니다.NASA에 의해 구현된 심우주 네트워크는 이러한 문제에 대처해야 하는 시스템 중 하나이다.GAO는 레이텐시를 중심으로 현재의 ^[3]아키텍처를 비판하고 있습니다.지연 허용 ^[4]네트워킹 등 패킷 간의 간헐적 연결 및 긴 지연을 처리하기 위해 여러 가지 다른 방법이 제안되었습니다.

더 깊은 공간 통신

성간 거리에서는 어떤 처리량도 달성할 수 있는 무선 시스템을 설계하는 데 어려움이 엄청납니다.이 경우, 그 통신의 시간보다 통신을 유지하는 것이 더 큰 문제입니다.

오프라인 데이터 전송

운송은 거의 전적으로 스루풋과 관련이 있으며, 백업 테이프 아카이브의 물리적 제공은 여전히 대부분 차량에서 이루어집니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 비트레이트
• 네트워크 스루풋 측정
• 네트워크 트래픽 측정
• 응답시간

메모들

레퍼런스

• Rappaport, Theodore S. (2002). Wireless communications : principles and practice (2 ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR. ISBN 0-13-042232-0.
• Roddy, Dennis (2001). Satellite communications (3. ed.). New York [u.a.]: McGraw-Hill. ISBN 0-07-137176-1.
• Fall, Kevin, "A Delay Tolerance Network Architecture for Challenged Internets", Intel Corporation, 2003년 2월, 문서 번호: IRB-TR-03-003
• Government Accountability Office(GAO) 보고서 06-445, NASA DEEP SPACE NETWORK: 현재 관리 구조는 자원을 미래 요건에 효과적으로 일치시키는 데 도움이 되지 않습니다, 2006년 4월 27일

외부 링크

• NASA의 딥 스페이스 네트워크 웹사이트
• 레이텐시, 멍청이