Network Delay

패킷 스위칭 기반 네트워크에선 End-end delay, 즉 데이터 패킷이 한쪽에서 출발해 반대편에 이르기까지 다양한 지연(dealy)이 발생하게 됩니다.

이 지연의 원인으론 4개의 유형이 있는데요.

위 그림에서 보이다시피 Transmission Delay (전송 지연), Propagation Delay (전파 지연), Queueing Delay (대기 지연), Processing Delay (처리 지연) 입니다.

⭐이 네 가지 지연 시간의 합으로 네트워크를 통해 데이터(패킷)가 전송될 때 발생하는 총 지연 시간(네트워크 지연 시간)을 구합니다. 

 

이제 차례대로 살펴볼게요!

 

Transmission Delay (전송 지연)

전송 지연은 패킷의 비트들을 링크로 전송하는 데 걸리는 시간으로, 이 지연은 패킷의 크기와 네트워크의 대역폭에 의해 결정됩니다.

📍 전송 지연 = 패킷 크기 / 대역폭 

// 패킷 크기: 데이터의 크기(비트의 수), 대역폭: 전송 속도(초당 비트수)

 

Propagation Delay (전파 지연)

전파 지연은 신호가 송신 지점에서 수신 지점까지 physical media(케이블, 광섬유 등)를 통해 전파되는 데 걸리는 시간, 즉 패킷(데이터)이 전송될 때 링크 상에서 소요되는 시간을 말합니다. 이 지연은 거리와 전파 속도에 의해 결정됩니다.

📍 전파 지연 = 거리 / 전파 속도

// 거리:  링크의 길이, 전파 속도: 패킷이 링크를 통해 이동하는 속도

 

Queueing Delay (대기 지연)

라우터로 패킷들이 한 번에 너무 많이 들어올 경우 라우터는 패킷들을 queue의 형태로 보관하여 차례대로 처리하는데요. 이때 전송을 위해 queue의 대기열에 있을 때 발생하는 지연을 큐잉 지연이라고 합니다.  즉 큐잉 지연은 패킷이 라우터의 queue 대기열에서 대기하는 시간이에요. 이 큐잉 지연은 가변적이라 네트워크 혼잡도에 따라 달라집니다.

 

Processing Delay (처리 지연)

처리 지연은 라우터가 패킷을 처리하고 경로를 결정하는 데 걸리는 시간을 말합니다. 패킷의 에러가 없는지 확인, 헤더 정보를 분석해 어디로 보낼지 결정, 스위칭 등을 위해 필요한 시간입니다. 이 처리 지연은 네트워크 장비의 처리 능력에 따라 달라집니다.