네트워크 지연 시간이란 무엇인가요?
네트워크 지연 시간은 네트워크 통신의 지연입니다. 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 데 걸리는 시간을 보여줍니다. 딜레이나 랙이 길게 발생하는 네트워크는 지연 시간이 길고, 응답 시간이 빠른 네트워크는 지연 시간이 짧습니다. 기업은 생산성 향상과 보다 효율적인 비즈니스 운영을 위해 지연 시간이 짧고 속도가 빠른 네트워크 통신을 원합니다. 유체 역학 및 기타 고성능 컴퓨팅 사용 사례와 같은 일부 유형의 애플리케이션은 컴퓨팅 요구 사항을 충족하기 위해 짧은 네트워크 지연 시간을 요구합니다. 네트워크 지연 시간이 길면 애플리케이션 성능이 저하되고, 일정 수준 이상으로 지연 시간이 길어지면 장애가 발생합니다.
지연 시간이 중요한 이유는 무엇인가요?
점점 더 많은 기업이 디지털 트랜스포메이션을 겪으면서 클라우드 기반 애플리케이션과 서비스를 사용하여 기본적인 비즈니스 기능을 수행합니다. 또한 운영은 인터넷에 연결된 스마트 디바이스(총칭하여 사물 인터넷)에서 수집된 데이터에 의존합니다. 대기로 인한 지연 시간은 특히 센서 데이터에 의존하는 실시간 작업에서 비효율성을 초래할 수 있습니다. 지연 시간이 길면 네트워크 용량에 더 많은 비용을 지출하는 이점이 줄어들어 기업이 값비싼 네트워크 회로를 구현하더라도 사용자 경험과 고객 만족도에 모두 영향이 있습니다.
네트워크 지연 시간이 짧아야 하는 애플리케이션은 무엇인가요?
모든 기업이 짧은 지연 시간을 선호하지만 특정 산업 및 애플리케이션에서는 더 중요합니다. 다음은 사용 사례 예제입니다.
스트리밍 분석 애플리케이션
실시간 경매, 온라인 베팅, 멀티플레이어 게임과 같은 스트리밍 분석 애플리케이션은 다양한 소스에서 대량의 실시간 스트리밍 데이터를 소비하고 분석합니다. 이러한 애플리케이션의 사용자는 의사 결정을 내리기 위해 정확한 실시간 정보에 의존합니다. 지연은 재정적 결과를 초래할 수 있기 때문에 지연 시간이 짧은 네트워크를 선호합니다.
실시간 데이터 관리
엔터프라이즈 애플리케이션은 종종 다른 소프트웨어, 트랜잭션 데이터베이스, 클라우드 및 센서와 같은 다양한 소스의 데이터를 병합하고 최적화합니다. 변경 데이터 캡처(CDC) 기술을 사용하여 데이터 변경 사항을 실시간으로 캡처하고 처리합니다. 네트워크 지연 문제는 이러한 애플리케이션의 성능을 쉽게 방해할 수 있습니다.
API 통합
서로 다른 두 컴퓨터 시스템은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 사용하여 서로 통신합니다. API가 응답을 반환할 때까지 시스템 처리가 중지되는 경우가 많습니다. 따라서 네트워크 지연으로 인해 애플리케이션 성능 문제가 발생합니다. 예를 들어, 항공편 예약 웹 사이트는 API 호출을 사용하여 특정 항공편의 이용 가능한 좌석 수에 대한 정보를 가져옵니다. 네트워크 지연은 웹 사이트 성능에 영향을 주어 작동을 멈출 수 있습니다. 웹 사이트가 API 응답을 수신하고 다시 시작할 때쯤이면 다른 사람이 티켓을 예약하여 티켓을 놓칠 수 있습니다.
비디오 지원 원격 작업
비디오 지원 드릴 프레스, 내시경 카메라, 수색 및 구조용 드론과 같은 일부 워크플로에서는 작업자가 비디오를 사용하여 원격으로 기계를 제어해야 합니다. 이러한 경우 생명을 위협하는 결과를 피하기 위해 지연 시간이 긴 네트워크가 중요합니다.
네트워크 지연의 원인은 무엇인가요?
네트워크 용어로 클라이언트 디바이스와 서버는 컴퓨터 네트워크를 사용하여 통신합니다. 클라이언트는 데이터 요청을 전송하고 서버는 데이터 응답을 전공합니다. 라우터, 스위치 또는 방화벽과 같은 일련의 디바이스와 케이블 또는 무선 전송과 같은 링크가 컴퓨터 네트워크를 구성합니다. 작은 데이터 패킷의 형태로 데이터 요청 및 응답은 목적지에 도달할 때까지 링크를 통해 한 디바이스에서 다른 디바이스로 이동합니다. 라우터, 모뎀 및 스위치와 같은 네트워크 디바이스는 유선, 광섬유 케이블 또는 무선 전송 미디어로 구성된 서로 다른 네트워크 경로를 통해 데이터 패킷을 지속적으로 처리하고 라우팅합니다. 결과적으로 네트워크 작업이 복잡하고 다양한 요소가 데이터 패킷 이동 속도에 영향을 미칩니다. 다음은 네트워크 지연 시간을 발생시키는 일반적인 요인입니다.
전송 미디어
전송 미디어 또는 링크는 데이터가 통과할 때 지연 시간에 가장 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 광섬유 네트워크는 무선 네트워크보다 지연 시간이 짧습니다. 마찬가지로 네트워크가 한 미디어에서 다른 미디어로 전환될 때마다 전체 전송 시간에 몇 밀리초가 더 추가됩니다.
네트워크 트래픽 이동 거리
네트워크 엔드포인트 간의 거리가 멀면 네트워크 지연 시간이 증가합니다. 예를 들어, 애플리케이션 서버가 최종 사용자와 지리적으로 멀리 떨어져 있으면 지연 시간이 더 길어질 수 있습니다.
네트워크 홉 수
중간 라우터가 여러 개인 경우 데이터 패킷에 필요한 홉 수가 증가하므로 네트워크 지연 시간이 늘어납니다. 웹 사이트 주소 처리 및 라우팅 테이블 조회와 같은 네트워크 디바이스 기능도 지연 시간을 늘립니다.
데이터 볼륨
동시 데이터 볼륨이 많으면 네트워크 디바이스의 처리 용량이 제한될 수 있으므로 네트워크 지연 시간 문제가 증가할 수 있습니다. 그렇기 때문에 인터넷과 같은 공유 네트워크 인프라가 애플리케이션 지연 시간을 늘릴 수 있습니다.
서버 성능
애플리케이션 서버 성능으로 인해 네트워크 지연 시간이 인지될 수 있습니다. 이 경우 네트워크 문제가 아니라 서버가 느리게 응답하기 때문에 데이터 통신이 지연됩니다.
네트워크 지연 시간을 어떻게 측정할 수 있나요?
첫 번째 바이트까지의 시간 및 왕복 시간과 같은 지표를 사용하여 네트워크 지연 시간을 측정할 수 있습니다. 이러한 지표를 사용하여 네트워크를 모니터링하고 테스트할 수 있습니다.
첫 번째 바이트까지의 시간
첫 번째 바이트까지의 시간(TTFB)은 연결이 설정된 후 데이터의 첫 번째 바이트가 서버에서 클라이언트에 도달하는 데 걸리는 시간을 기록합니다. TTFB는 다음 2가지 요소에 따라 달라집니다.
- 웹 서버가 요청을 처리하고 응답을 만드는 데 걸리는 시간
- 응답이 클라이언트에 반환되는 데 걸리는 시간
따라서 TTFB는 서버 처리 시간과 네트워크 지연을 모두 측정합니다.
클라이언트 시스템이 응답을 추가로 처리하는 데 걸리는 시간 때문에 실제 TTFB보다 더 긴 인지되는 TTFB로 지연 시간을 측정할 수도 있습니다.
왕복 시간
왕복 시간(RTT)은 클라이언트가 요청을 전송하고 서버로부터 응답을 수신하는 데 걸리는 시간입니다. 네트워크 지연으로 인해 왕복 지연이 발생하고 RTT가 증가합니다. 그러나 네트워크 모니터링 도구에 의한 RTT의 모든 측정은 데이터가 클라이언트에서 서버로 그리고 그 반대로 이동하는 동안 다른 네트워크 경로를 통해 이동할 수 있기 때문에 부분적인 지표입니다.
Ping 명령
네트워크 관리자는 ping 명령을 사용하여 32바이트의 데이터가 목적지에 도달하고 반환 응답을 수신하는 데 필요한 시간을 결정합니다. 연결이 얼마나 안정적인지 식별하는 방법입니다. 그러나 ping을 사용하여 동일한 콘솔에서 여러 경로를 확인하거나 지연 시간 문제를 줄일 수는 없습니다.
다른 유형의 지연 시간으로 무엇이 있나요?
컴퓨터 시스템은 디스크 지연 시간, 광섬유 지연 시간 및 운영 지연 시간과 같은 다양한 지연 시간을 경험할 수 있습니다. 다음은 중요한 지연 시간의 유형입니다.
디스크 지연 시간
디스크 지연 시간은 컴퓨팅 디바이스가 데이터를 읽고 저장하는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 하나의 대용량 파일이 아닌 많은 수의 파일을 쓸 때 스토리지 지연 시간이 발생할 수 있는 이유입니다. 예를 들어, 하드 드라이브는 SSD(Solid State Drive)보다 디스크 지연 시간이 더 깁니다.
광섬유 지연 시간
광섬유 지연 시간은 빛이 광섬유 케이블을 통해 특정 거리를 이동하는 데 걸리는 시간입니다. 광속으로 빛이 우주를 통과하는 킬로미터당 3.33마이크로초의 지연 시간이 발생합니다. 그러나 광섬유 케이블의 경우 킬로미터당 4.9마이크로초의 지연 시간이 발생합니다. 케이블이 구부러지거나 결함이 있을 때마다 네트워크 속도가 감소할 수 있습니다.
운영 지연 시간
운영 지연 시간은 컴퓨팅 작업으로 인한 시간 지연입니다. 이는 서버 지연 시간을 유발하는 요인 중 하나입니다. 작업이 순서대로 차례로 실행될 때 각 개별 작업에 소요되는 총 시간으로 작업 지연 시간을 계산할 수 있습니다. 병렬 워크플로에서 가장 느린 작업에 따라 작업 지연 시간이 결정됩니다.
지연 시간 외에 어떤 요소가 네트워크 성능을 결정하나요?
지연 시간 외에도 대역폭, 처리량, 지터 및 패킷 손실 측면에서 네트워크 성능을 측정할 수 있습니다.
대역폭
대역폭은 지정된 시간에 네트워크를 통과할 수 있는 데이터 볼륨을 측정합니다. 초당 데이터 단위로 측정됩니다. 예를 들어, 대역폭이 1Gbps(초당 기가비트)인 네트워크가 대역폭이 10Mbps(초당 메가비트)인 네트워크보다 성능이 더 좋은 경우가 많습니다.
지연 시간과 대기 시간 비교
네트워크를 수도관에 비유하면 대역폭은 파이프의 너비이고 지연 시간은 물이 파이프를 통과하는 속도입니다. 대역폭이 적을수록 최대 사용량 동안 대기 시간이 증가하지만 대역폭이 더 많다고 반드시 데이터가 더 많은 것은 아닙니다. 실제로 지연 시간은 값비싼 고대역폭 인프라에 대한 투자 수익을 감소시킬 수 있습니다.
처리량
처리량은 특정 시간 동안 실제로 네트워크를 통과할 수 있는 평균 데이터 볼륨을 가리킵니다. 이는 목적지에 성공적으로 도착한 데이터 패킷의 수와 데이터 패킷 손실을 나타냅니다.
지연 시간과 처리량 비교
처리량은 네트워크 대역폭에 대한 지연 시간의 영향을 측정합니다. 지연 시간 후 사용 가능한 대역폭을 나타냅니다. 예를 들어, 네트워크 대역폭은 100Mbps일 수 있지만 지연 시간으로 인해 낮에는 50Mbps에 불과하지만 밤에는 80Mbps로 증가합니다.
지터
지터는 네트워크 연결을 통한 데이터 전송과 수신 사이의 시간 지연의 변화입니다. 더 나은 사용자 경험을 위해 지연 변동보다 일관된 지연이 선호됩니다.
지연 시간과 지터 비교
지터는 시간 경과에 따른 네트워크 지연 시간의 변화입니다. 지연 시간으로 인해 네트워크를 통해 이동하는 데이터 패킷이 지연되지만 이러한 네트워크 패킷이 사용자의 예상과 다른 순서로 도착하면 지터가 발생합니다.
패킷 손실
패킷 손실은 목적지에 도달하지 못한 데이터 패킷의 수를 측정합니다. 소프트웨어 버그, 하드웨어 문제 및 네트워크 정체와 같은 요인으로 인해 데이터 전송 중 패킷이 삭제됩니다.
지연 시간과 패킷 손실 비교
지연 시간은 패킷의 목적지 도착 지연을 측정합니다. 밀리초와 같은 시간 단위로 측정됩니다. 패킷 손실은 도착하지 않은 패킷 수를 측정하는 백분율 값입니다. 따라서 패킷 100개 중 91개가 도착하면 패킷 손실은 9%입니다.
네트워크 지연 문제를 어떻게 개선할 수 있나요?
네트워크와 애플리케이션 코드를 모두 최적화하여 네트워크 지연 시간을 줄일 수 있습니다. 다음은 몇 가지 제안 사항입니다.
네트워크 인프라 업그레이드
시중의 최신 하드웨어, 소프트웨어 및 네트워크 구성 옵션을 사용하여 네트워크 디바이스를 업그레이드할 수 있습니다. 정기적인 네트워크 유지 관리는 패킷 처리 시간을 개선하고 네트워크 지연 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.
네트워크 성능 모니터링
네트워크 모니터링 및 관리 도구는 모의 API 테스트 및 최종 사용자 경험 분석과 같은 기능을 수행할 수 있습니다. 이를 사용하여 실시간으로 네트워크 지연 시간을 확인하고 네트워크 지연 시간 문제를 해결할 수 있습니다.
그룹 네트워크 엔드포인트
서브넷팅은 서로 자주 통신하는 네트워크 엔드포인트를 그룹화하는 방법입니다. 서브넷은 네트워크 내부에서 불필요한 라우터 홉을 최소화하고 네트워크 지연 시간을 개선하기 위해 네트워크 역할을 합니다.
트래픽 쉐이핑 방법 사용
유형에 따라 데이터 패킷의 우선순위를 지정하여 네트워크 지연 시간을 개선할 수 있습니다. 예를 들어, 다른 유형의 트래픽을 지연시키면서 VoIP 통화 및 데이터 센터 트래픽과 같이 우선순위가 높은 애플리케이션을 네트워크로 라우팅할 수 있습니다. 이렇게 하면 지연 시간이 긴 네트워크에서 중요한 비즈니스 프로세스의 허용 가능한 지연 시간이 개선됩니다.
네트워크 거리 줄이기
최종 사용자에게 지리적으로 더 가까운 서버와 데이터베이스를 호스팅하여 사용자 경험을 개선할 수 있습니다. 예를 들어, 대상 시장이 이탈리아인 경우 북미 대신 이탈리아 또는 유럽에서 서버를 호스팅하면 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다.
네트워크 홉 감소
데이터 패킷이 라우터에서 라우터로 이동할 때 걸리는 각 홉은 네트워크 지연 시간을 증가시킵니다. 일반적으로 트래픽은 잠재적으로 혼잡하고 중복되지 않는 네트워크 경로에서 퍼블릭 인터넷을 통해 여러 홉을 거쳐 목적지에 도달해야 합니다. 그러나 네트워크 통신 이동 거리와 네트워크 트래픽에 걸리는 홉 수를 줄이는 한 가지 수단으로 클라우드 솔루션을 사용하여 최종 사용자와 더 가까운 곳에서 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 예를 들어, AWS Global Accelerator를 사용하여 트래픽을 최대한 가까운 AWS 글로벌 네트워크로 온보딩할 수 있으며, AWS 전역 중복 네트워크를 사용하여 애플리케이션 가용성과 성능을 개선할 수 있습니다.
AWS는 지연 시간 단축에 관해 어떤 도움을 줄 수 있나요?
AWS는 네트워크 지연 시간을 줄이고 성능을 개선하여 최종 사용자 경험을 개선할 수 있는 다양한 솔루션을 보유하고 있습니다. 요구 사항에 따라 다음 서비스를 구현할 수 있습니다.
- AWS Direct Connect는 더 일관되고 짧은 네트워크 지연 시간을 제공하기 위해 AWS에 직접 네트워크를 연결하는 클라우드 서비스입니다. 새 연결을 생성할 때 AWS Direct Connect 제공 파트너에서 제공하는 호스팅된 연결을 선택하거나 AWS에서 전용 연결을 선택하고 전 세계 100개가 넘는 AWS Direct Connect 위치에 배포할 수 있습니다.
- Amazon CloudFront는 뛰어난 성능, 보안 및 개발자 편의를 위해 구축된 콘텐츠 전송 네트워크 서비스입니다. 이를 사용하여 짧은 지연 시간과 빠른 전송 속도로 안전하게 콘텐츠를 전송할 수 있습니다.
- AWS Global Accelerator는 AWS 글로벌 네트워크 인프라를 사용하여 사용자 트래픽의 성능을 최대 60% 개선하는 네트워킹 서비스입니다. 인터넷이 혼잡한 경우 AWS Global Accelerator는 경로를 최적화하여 패킷 손실, 지터 및 대기 시간을 일관적으로 낮게 유지합니다.
- AWS 로컬 영역은 컴퓨팅, 스토리지, 데이터베이스 및 기타 엄선된 AWS 서비스를 대규모 모집단, 산업 센터와 더 가까운 위치에 배치하는 유형의 인프라 배포입니다. 짧은 지연 시간이 요구되는 혁신적인 애플리케이션을 최종 사용자 및 온프레미스 설치와 더 가까운 위치에서 제공할 수 있습니다.
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