처리량과 지연 시간 (면접을 위한 CS 전공지식 노트)

처리량과 지연 시간

 

처리량과 지연 시간

네트워크에서 처리량(Throughput)과 지연 시간(Latency)은 둘 다 네트워크 성능과 관련된 개념입니다.

이 두 가지는 각각 네트워크의 성능을 측정하고 평가하는 데 사용되며, 다음과 같이 정의됩니다.

처리량(Throughput):
네트워크 처리량은 단위 시간당 전송되는 데이터 양을 나타내는 지표입니다. 

일반적으로는 초당 비트 수(bit per second, bps) 또는 바이트 수(byte per second, Bps)로 측정됩니다. 

높은 처리량은 네트워크가 데이터를 효율적으로 전송하고 처리할 수 있는 능력을 나타냅니다. 

처리량은 네트워크 대역폭, 데이터 전송률, 패킷 크기 등 여러 요인에 의해 영향을 받습니다. 

빠른 처리량을 가진 네트워크는 대용량 데이터 전송이나 높은 트래픽을 처리하는 데 효과적입니다.

지연 시간(Latency):
네트워크 지연 시간은 데이터가 출발지에서 목적지로 전송되는 동안 걸리는 시간을 의미합니다.

이는 데이터가 전송되는 과정에서 발생하는 지연을 모두 포함합니다.

지연 시간은 네트워크 응답성과 사용자 경험에 큰 영향을 미치는 요소입니다.

 

지연 시간 구성 요소

전송 지연(Transmission Delay): 

데이터가 비트로 변환되어 물리적으로 전송되는 시간입니다. 

케이블 길이, 대역폭, 신호 속도 등이 영향을 미칩니다.

처리 지연(Propagation Delay): 

데이터가 전송 매체를 통해 전파되는 데 걸리는 시간입니다. 

전송 매체의 물리적 특성에 따라 달라집니다.

큐잉 지연(Queueing Delay): 

패킷이 라우터나 스위치의 버퍼에 대기하고 있는 동안 발생하는 지연입니다. 

트래픽 양과 혼잡도에 따라 변동될 수 있습니다.

처리 지연(Processing Delay): 

패킷을 라우팅 하거나 필터링하는 등의 처리 시간입니다.
빠른 지연 시간을 가진 네트워크는 실시간 통신이나 대화형 애플리케이션에서 중요합니다. 

예를 들어, 온라인 게임에서는 낮은 지연 시간이 게임 플레이의 응답성을 결정하며, 

비디오 통화에서는 양쪽 간의 자연스러운 대화를 위해 낮은 지연이 필요합니다.

요약하면, 처리량은 단위 시간당 전송되는 데이터 양을 나타내며, 네트워크의 효율성을 나타냅니다. 

반면에 지연 시간은 데이터가 출발지에서 목적지까지 전송되는 동안 걸리는 시간으로, 

네트워크 응답성과 사용자 경험에 영향을 미칩니다.

 

 

처리량과 지연시간 자세히 알기!!

상황: 학교 체육 시간
해성이는 학교 체육 시간에 참여하고 있습니다. 

체육 시간에는 여러 학생들이 다양한 활동을 수행하며 활동 사이에 소통하고 협력합니다.

처리량과 관련된 예제:
처리량은 단위 시간당 수행되는 작업의 양을 나타냅니다. 

학교 체육 시간에서의 처리량 예제를 들어보겠습니다.

처리량 예제:
해성이의 학교 체육 시간 동안 다음과 같은 활동을 수행한다고 가정해 봅시다.

축구 경기에서 볼을 차는 횟수
높이 뛰어넘기에서 넘기 성공한 횟수
배드민턴에서 셔틀콕을 네트로 넘긴 횟수
이때, 해성이가 이러한 활동을 1시간 동안 각각 얼마나 많이 수행하는지에 따라 처리량이 결정됩니다. 

높은 처리량을 가진 경우에는 더 많은 활동을 수행할 수 있게 될 것입니다.

지연 시간과 관련된 예제:
지연 시간은 데이터나 신호가 송신 측에서 수신 측까지 도달하는 데 걸리는 시간을 의미합니다. 

학교 체육 시간에서의 지연 시간 예제를 들어보겠습니다.

지연 시간 예제:
해성이가 축구 골대에 볼을 차고, 상대팀이 그 공을 받는 사이의 시간이 지연 시간입니다. 

이 시간에는 공이 공중을 이동하고 상대팀이 준비하여 공을 받아들이는 시간이 포함됩니다. 

지연 시간이 짧을수록 게임은 더 빠르고 유동적으로 진행될 것입니다.

이처럼 학교 체육 시간의 활동을 통해 처리량과 지연 시간의 개념을 예시로 설명해 볼 수 있습니다. 

실제 네트워크와 데이터 전송에서도 이러한 개념을 적용하여 데이터의 양과 전송 시간을 더 잘 이해하고 

관리할 수 있습니다.

 

 

 

 

*바쁜 사람을 위한 깜찍한 정리

네트워크에서 처리량은 데이터 양을 나타내는 지표이며 무언가를 요청해서 트래픽이 발생하는데 그걸 처리해주는 양이 얼마나 되는지 나타내는 것을 의미합니다. 높은 처리량이 있으면 트래픽을 처리하는 데 효과적이며 사용자로 하여금 불편함을 안 줄 수 있습니다. 지연시간은 데이터가 출발지에서 목적지로 전송되는 동안 걸리는 시간을 의미하는데 처리량이 많고 크기가 작으면 처리 지연이 길어짐으로 사용자로 하여금 불편함을 느끼게 될 것입니다. 예제로는 슈퍼마켓에서 물건 품목들이 들어와서 그것을 창고 안에 넣고 선입선출 하고 자리에 놔두는 과정을 처리량이라고 하며 해당 직원들이 많이 없으면 지연 시간 즉 처리 지연이 길어질 것이고 사용자 즉 처리량크기가 크면 빠르게 처리를 하여 사용자들로 하여금 보다 더 괜찮은 상품을 빠르게 진열대에서 확인할 수 있을 것입니다. 여기서 물건 품목들의 양을 트래픽이라고 생각하면 이해하기 쉬울 거 같습니다.