[컴퓨터통신] delay, loss, throughput in networks

이전 글에서 패킷 스위칭 방식으로 데이터를 전달할 때, Queue에서 Loss가 발생할 수 있음을 언급했다. 이에 대해 Loss에 대해 알아보고 Packet 방식에서 발생하는 네 가지 delay를 알아보자.

 

How Do loss and delay occur?

router에서 Queue 방식을 통해 packet을 받는다. 버퍼라고도 한다.

여기서 큐에 나가는 속도보다 큐에 들어오는 속도가 더 커지면 Queue는 꽉 차게 되고 이럴 때, 더이상 packet을 받을수 없기에 loss가 발생한다. (dropped <loss> if no free buffers) 여기서 queing delay가 발생한다.

잃어버린 패킷은 이전 노드나 출발지 종단에서 재전송 될 수 있음

 

Four sources of packet delay

nodal processing delay (노드 처리 지연)

- 라우터에서의 처리 지연

- 비트 수준의 에러 체크하는데 걸리는 시간

- 어느 출력 링크로 보낼지 결정하는데 걸리는 시간

- 일반적으로 <msec 

 

queing delay (큐잉 지연)

- 패킷이 큐에서 출력 링크로 전송되기를 기다리는 시간

- congestion level에 따라 좌우된다.(혼잡하면 오래 걸림)

- msec < t <milisec

 

transmission delay (전송 지연)

- 패킷의 모든 비트들을 링크로 전송하는데 걸리는 시간

- L(packet length, bits)/R(link bandwitdh, bps)

 

propagation delay (전파 지연)

-출력 링크에서 다음 라우터 까지의 전파하는데 걸리는 시간

-d/s (길이/ 전파속도)

 

전체를 다 더하면 전체 노드 지연이 나온다.

 

Traffic intensity

- 큐잉 지연의 정도를 측정, 큐가 아주 커서 무한대 비트를 저장한다고 가정

- L, a(패킷이 큐에 도착하는 평균율 , packets/sec), R(링크 전송률 : 비트가 큐에서 나가는 비율)

- La/R 

:0에 가까우면 큐잉 지연이 작음

:1에 가까우면 큐잉 지연은 아주 커짐 (지수스케일)

:1을 넘으면 큐잉 지연이 무한대

 

TransRoute

- 지정된 목적지 경로에 따라 출발지에서 라우터까지 지연을 측정

- 모든 라우터 i에 대해 다음을 수행

 1. 경로 상의 모든 라우터 i에 대해 3개의 packet을 송신

 2. 라우터 i는 송신자에게 패킷을 리턴

 3. 송신자는 패킷 송신과 응답 사이 시간을 측정

 

Throughput

- 종단 간에 비트가 전송되는 비율(bits/ time unit)

- 링크 두개의 처리율 R1과 R2가 있을 때 처리율은 min(R1,R2)

- Bottleneck을 생각해보면 된다. 병목이 발생하는 좁은 공간이 처리율을 결정한다.