post: [14주차_이가은] 13. 네트워크 성능 척도

Author: gani0325

_posts/coding-interview-univ/13.-System-Study/2024-01-21-이가은-13.-네트워크-성능-척도.md

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+title: 🐢 13. 네트워크 성능 척도
+author: gani0325
+date: 2024-01-21 20:00:00 +09:00
+categories: [코딩 인터뷰 대학, 13. 네트워크 성능 척도]
+tags: [코딩 인터뷰 대학, 추가 지식, 12주차, 이가은]
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+math: true
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+**⭐ 네트워크**
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+- 네트워크는 통신이 가능한 서로 연결된 (interconnection) 장치들의 모임
+- 장치란 컴퓨터, 스마트폰과 같은 호스트, 그리고 서로 다른 네트워크를 연결하는 라우터, 교환기, 모뎀들과 같은 연결장
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+**⭐ 네트워크 평가 기준**
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+- **Peformance 성능**
+  - 전달시간이나 응답시간등을 측정하는 등 여러가지 방법으로 측정가능하다.
+    - **전달시간**이란 메세지가 출발부터 도착까지 걸리는 시간
+    - **응답시간**이란 request와 responese에 걸리는 시간
+  - 흔히 평가되는 척도는 **처리율(Throughput)**과 **지연(delay)**이다.
+- **Reliability 신뢰성**
+  - 고장의 빈도수와 고장이 나서 링크를 복구하는 데 걸리는 시간등을 기준으로 한다.
+- **Security 보안**
+  - 불법적인 접근으로 부터 데이터를 보호
+  - 개발이나 데이터 손실로 부터 데이터를 보호
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+**⭐ 네트워크 성능 척도**
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+- 대역폭(handwidth)
+  - 단위 시간에 전송할 수 있는 데이터의 최대치
+- 처리량(throughput)
+  - 단위 시간에 실제로 전송된 데이터의 양
+- 지연 속도(latency)
+  - 데이터를 전송하는 데 걸리는 시간
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+1. 채널이 잠재적으로 감당할 수 있는 전송 속도인 **Bandwidth**
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+- Bandwidth는 네트웍이 아니라 물리적인 전송매체가 커버할 수 있는 범위를 나타내는 것
+- 신호에 포함된 최고 주파수와 최저 주파수의 차이를 Bandwidth
+  - 아날로그 통신시스템의 성능 척도이다.디지털 통신 시스템의 성능 척도로는 Bit rate를 사용하며, 1초 동안 전송된 비트수를 나타낸다
+  - 그 단위는 bps(bit per second)
+- 디지털 통신에서 Bandwidth는 bit rate와 동일한 의미로 사용
+- 데이터 전송률은 한계가 있으며 다음 세 요인에 의해 결정된다
+  - 가용 대역폭
+  - 신호의 준위
+  - 잡음의 정도
+- 데이터 전송률을 나타내는 두 가지 수식
+  - Nyquist Bit Rate : 잡음이 없는 채널에서 사용
+  - Shannon Capacity : 잡음이 있는 채널에서 사용.
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+2. 하나의 네트웍이 실제로 얼마나 빨리 데이터를 보낼 수 있느냐하는 **Throughput**
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+- 어떤 지점을 데이터가 얼마나 빨리 지나가는가(처리 하는가)를 측정하는 것
+- 대역폭은 링크의 잠재 성능의 측정치 (상한)
+- 처리율은 얼마나 빠르게 데이터를 전송할 수 있는지 (실제 속도)
+- bandwidth는 링크의 점재적인 성능을 의미
+- Throughput는 네트웍의 실제 가능한 데이터 처리율을 의미
+  - 단위는 bandwidth와 마찬가지로 bps
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+3. 전체 메세지를 보내는 데 지연시간인 **Latency**
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+- Latency란 하나의 전체 메세지가 목적지에 완전히 도달하는데 얼마나 걸리는지의 시간
+- 발신지로부터 첫 번째 비트가 목적지를 향해 떠난 후에 온전히 전체메세지가 목적지에 모두 도착할 때까지 소요되는 시간
+  ![42.png](/assets/img/gani0325/42.png)
+  - 지연은 전파시간, 전송시간, 큐시간, 처리시간의 합
+  - **propagation 전파 시간**
+    - 발신지로부터 목적지까지 이동하는 시간
+      - 전파시간 = 거리 / 전파 속도
+  - **transsmission 전송 시간**
+    - 첫 번째 비트와 마지막 비트의 도착 시간 차이
+    - 전송시간 = 메세지 길이 / 대역폭
+  - **queuing time 큐 시간**
+    - 메세지를 처리하기 전까지 메세지를 대기시키는 시간
+    - 네트워크에 부하에 따라 좌우된다
+  - Latency = Propagation time(Tp) + Transmission time(Ttr) + Queuing time(Tque) + Processiong time(Tproc)
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+4. 전체 링크를 가득 채울 수 있는 **Bandwidth-Delay**
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+![43.png](/assets/img/gani0325/43.png)
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+- Bandwidth-Delay Product는 링크를 채울수 있는 비트의 수를 의미
+- 1초당 보내는 비트 수와 링크의 출발지에서 목적지까지 걸리는 시간을 곱함으로써 구한다