패킷 지연 / 손실, 처리율

전체 노드 지연: Nodal Delay

처리 지연: Processing Delay

큐잉 지연: Queuing Delay

전송 지연: Transition Delay

전파 지연: Propagation Delay

 

Nodal Delay = Processing Delay + Queuing Delay + Transition Delay + Propagation Delay

 

Processing Delay

라우터의 딜레이, 처리 속도

에러검사, 출력링크 결정 등.. 작음

 

Queuing Delay

전송률이 떨어져서 큐에 쌓여서 전송을 기다리는 시간

라우터의 혼잡 정도에 따라 다름

 

Transition Delay

L: 패킷 길이 R: 링크 대역폭

=> L/R

 

Propagation Delay

D: 물리 링크 길이 S: 전파 속도

=> D/S

 

- 자동차 예시(요금 계산소 2개)

시속 100km/h (전파 속도 100)

요금 계산소 사이 거리 100km : (물리 링크 길이 100)

차 10대: (패킷 길이 10)

12초에 1대 처리 가능 (처리율 1/12)

 

마지막 차가 두번째 요금 계산소에 갈 때까지 걸리는 시간?

10 * 12 / 60 + 100 / 100 * 60 = 62

62분 걸린다.

 

만약 시속 1000에 1분에 1대 처리하면?

7분 뒤 1번 차는 2번 계산소에 도착, 그렇다면 3대나 1번 계산소에 남음.

전송이 느려지고, 전파가 빨라진 경우의 예시.

패킷 교환은 저장-후-처리 방식이기에 기다렸다가 가야 해서 지연이 발생함

 

큐잉 지연

패킷마다 다를 수가 있음. 주기에 맞춰서 오느냐, 버스트하게 오느냐..

R: 링크 대역폭 (비트/초)

L: 패킷 길이 (비트)

a: 평균 패킷 도착률(패킷/초)

 

La/R이 0에 가깝다. => 평균 큐잉 지연이 작다

La/R이 1에 가깝다. => 평균 큐잉 지연이 크다

 

La/R이 1보다 크다. => 비트가 큐에 도착하는 평균 비율이 큐의 전송율을 초과한다.

즉, 큐가 계속 쌓이고 큐잉 딜레이가 무한대에 달한다.

 

La/R가 1보다 작게 설계하는게 필수 사항

 

* tarceroute A to B

패킷 세개씩 보내서 각 라우터까지 걸리는 시간 측정

갑자기 오래 걸리는 곳이 있다 => 멀리 간다. 해외라던가

* * * 으로 표시된다 => 손실되었거나, 라우터가 응답하지 않는다

 

* 패킷 손실

링크 앞의 큐(버퍼)가 꽉 차면 패킷이 버려짐

손실된 패킷은 직전 노드나 송신측 엔드시스템에서 재전송 할 수도 있고,

어떻게 구현하느냐에 따라 아닐 수도 있고

---

처리율 (Throupht). bits/시간단위

- 순간(instantaneous) : 특정 시점

- 평균(Average) : 장시간

 

처리율 R1, R2인 링크의 예시. R1 -> R2 방향

1) R1 < R2

평균 처리율은 R1

 

2) R1 > R2

평균 처리율은 R2. 병목이 발생

 

* 병목 링크 : 경로 상에서 종단간 처리율을 제한하는 링크

 

처리율이 R인 백본에서 Rs 인 링크 10개 수신, 백본에서 Rc인 링크로 10개 송신

종단간 처리율은 R/10, Rs, Rc 중 제일 작은 값이 될 것

* 실제로는 Rc, Rs 링크에서 병목이 일어나는 경우가 많음