Queueing delay

⭐ Network Delay 알아보기에서 알아본 Queueing delay의 추가 내용입니다! 본고에서는 예시만 알아볼 예정이니 Queueing delay에 대한 자세한 내용은 위 글 참고 부탁드립니다!

위 그림은 Average Queueing Delay과 Traffic Intensity 사이의 관계를 나타내는 그림입니다.

R: 링크의 전송 속도(link bandwidth); bps

L: 패킷의 크기(길이); bits

a: 평균 패킷 도착 비율 ; 초당 도착하는 패킷 수

 

La는 단위 시간당 들어오는 비트 수를 의미하고, 이는 네트워크 장치가 처리해야 할 트래픽 양을 나타냅니다. La/R로 패킷이 전송되는 비율과 네트워크 처리 능력 간의 비율을 알 수 있고, 이것이 위에 나온 traffic intensity입니다.

 

사용된 용어에 대해 다 설명했으니 이제 그래프를 분석해볼게요!

 

La/R ~ 0 : 큐잉 지연 작음

- 트래픽 강도가 매우 낮아, 패킷이 큐에 쌓이지 않고 거의 바로 전송

- 대기 시간 거의 없음; 링크 전송 속도 R이 단위 시간당 들어오는 비트 수보다 훨씬 커서 

 

La/R -> 1 : 큐잉 지연 큼

- 들어오는 트래픽 양과 전송량이 거의 동일

- 패킷이 장치에 도착할 때마다 즉시 전송되지 않고 큐에 쌓임

- 혼잡도가 높아지면서 패킷 처리 지연이 길어짐

 

La/R > 1 : 큐잉 지연 infinite

- 들어오는 트래픽 양이 처리량을 초과

- 대기 시간이 선형적으로 증가하는 게 아닌, 무한대에 가까운 지연 발생

- 버퍼가 가득 차 packet loss 발생

✨La/R >= 1 packet loss 발생

 

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🤔 La = R면 들어오는 트래픽 양이랑 전송량이 동일하니까 Queue에 안 쌓이는 거 아닌가요?

🐢 이론적으로는 그럴 수 있으나 실제 네트워크에서는 아니예요. 인터넷 트래픽의 특성이 bursty여서 패킷이 일정하게 도착하는 게 아니라 버스트(burst) 형태로 들어오기 때문이죠. 그러면 짧은 시간에 패킷이 몰려올 경우 큐에 쌓이겠죠? 또 저번 시간에 말했었던 processing delay과 같은 다른 딜레이도 발생하고, 패킷끼리의 간섭도 있어서 큐에 쌓여요!