지연 시간, 패킷 손실, 거리 및 애플리케이션 성능. 이 모든 용어는 서로 어떤 관련이 있을까요?
글로벌 기업의 IT 네트워크를 관리하는 경우, 한 발 물러서서 큰 그림을 보면 모든 네트워크가 서로에게 어떤 영향을 미치는지 보다 명확하게 파악할 수 있습니다.
‘네트워킹 101’처럼 들릴 수도 있지만, 이러한 용어 간의 관계와 애플리케이션 성능에 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다.
정의:
- (네트워크) 지연 시간은 데이터 패킷이 지정된 지점에서 다른 지점으로 이동하는 데 걸리는 시간을 표현한 것입니다.
- 패킷 손실은 하나 이상의 전송된 패킷(데이터, 음성 또는 비디오일 수 있음)이 목적지에 도착하지 못하는 것을 말합니다.
- 거리는 두 지점 또는 기업 네트워크의 경우 두 사무실 사이의 중간 공간을 의미합니다.
- TCP (전송 제어 프로토콜)는 애플리케이션 프로그램이 데이터를 교환할 수 있는 네트워크 대화를 설정하고 유지하는 방법을 정의하는 표준입니다.
큰 그림:
원본 서버와 해당 서버에 액세스하는 사용자 사이에 거리가 있는 경우, 작업을 완료하려면 사용자가 연결할 수 있는 안정적인 네트워크가 필요합니다. 이 네트워크는 지점 간 링크 또는 MPLS와 같은 사설 네트워크일 수 있습니다. 일반적으로 인터넷을 통해 공개될 수도 있습니다. 네트워크에 패킷 손실이 있는 경우, 서버와 사용자 간의 거리가 멀어질수록 전체 처리량이 크게 감소합니다. 즉, 사용자가 오리진 서버에서 멀어질수록 네트워크를 사용할 수 없게 됩니다.
왜 그럴까요?
주범은 애플리케이션 프로그램이 데이터를 교환하는 네트워크 대화를 설정하고 유지하는 방법을 정의하는 표준인 TCP(전송 제어 프로토콜)입니다.
TCP는 네트워크에서 서버와 사용자 간에 데이터를 안정적으로, 순서대로, 오류를 확인하여 전달하는 프로토콜 또는 메커니즘입니다. TCP는 좋은 친구이며 데이터 품질에 도움이 됩니다. 또한 연결 지향 프로토콜로, 데이터를 전송하기 전에 먼저 원격 호스트 또는 서버와 연결을 설정해야 하는 데이터 통신 모드를 의미합니다.
TCP 연결 설정 후 다음 단계는 발신자가 데이터를 얼마나 빨리 보낼 수 있는지, 수신자가 이 데이터를 얼마나 안정적으로 받을 수 있는지를 결정하기 위해 흐름 제어를 설정하는 것입니다. 네트워크 품질에 따라 양쪽 끝에서 협상한 창 크기에 따라 흐름이 결정됩니다. 클라이언트와 서버가 네트워크의 특성을 다르게 보는 경우 양쪽이 동의하지 않을 수 있습니다.
이는 애플리케이션 성능에 큰 영향을 미칩니다!
FTP와 같은 특정 애플리케이션은 단일 플로우를 사용하고 사용 가능한 최대 창 크기로 확장하여 작업을 완료합니다. 그러나 Windows 기반 애플리케이션은 ‘채팅’이 많고 작업을 완료하기 위해 여러 번 왔다 갔다 해야 하는 경향이 있습니다.
고려해야 할 간단한 모델입니다:
네트워크 + 패킷 손실 + 높은 지연 시간 = TCP 애플리케이션의 애플리케이션 성능.
실제로 달성할 수 있는 최대 처리량에 대한 그래픽을 보면 어떻게 조직이 원거리에서 협업을 할 수 있는지 궁금해집니다.
네트워크 거리 증가에 따른 최대 TCP 처리량
특히 장거리 인터넷 링크에서 패킷 손실이 발생하면 음성 및 비디오의 성능이 저하됩니다. 그러나 최소한의 패킷 손실이라도 지연 시간 및 지터와 결합되면 네트워크를 실시간 트래픽에 사용할 수 없게 됩니다. 왜 그럴까요? 이러한 애플리케이션은 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜)를 통해 실행되기 때문입니다.
모든 상호작용을 통제하는 착한 녀석인 TCP와 달리, UDP는 그다지 신경 쓰지 않습니다. UDP는 작업 전 핸드셰이킹 없이 연결되지 않으며, 기반 네트워크의 불안정성을 사용자에게 노출시킵니다. 배송은 보장되지 않습니다.
글로벌 사용자 기반이 있고 애플리케이션 성능 문제가 증가하는 대부분의 조직이 취하는 경로는 다음과 같습니다.
- 인터넷 링크에 집중하세요. 대역폭 추가 구매. 처리량은 일반적으로 어느 정도 증가하지만 문제를 해결할 만큼 충분하지는 않습니다.
- MPLS 링크로 업그레이드하세요. 배포까지 6~9개월 정도 기다리세요. 장거리 연결의 경우 문제가 해결되지 않았다는 것을 인식하세요.
- 점점 더 많은 대역폭을 소비합니다. QoS를 배포하여 혼잡과 실시간 트래픽에 미치는 영향을 처리하세요. 충분한 대역폭이 구성되었다는 가정 하에 음성 및 비디오는 정상적으로 작동합니다.
- 이 놀라운 속도로 더 많은 대역폭을 계속 구매할 여유가 없다는 것을 깨달아야 합니다.
- WAN 최적화 어플라이언스를 추가합니다. TCP 최적화, 데이터 압축, 애플리케이션 프록시를 통해 처리량 문제를 해결합니다.
- WAN 최적화 하드웨어를 관리하고 유지보수하는 데 드는 비용이 치솟고, 해당 어플라이언스를 교체할 시기가 되면 스티커 쇼크를 경험하게 됩니다.
- 옵션을 고려하세요. 클라우드 서비스? 모빌리티?
- 전체 엔터프라이즈 네트워크 설계를 다시 살펴보세요. 그 네트워크를 변화시키겠다고 다짐하세요. 클라우드 및 모빌리티를 위한 계획. 빅 데이터와 증가하는 요구 사항을 고려하세요. 인수 및 비즈니스 변경 사항을 수용하세요.
어떻게 할 수 있을까요? 기존 하드웨어 공급업체들이 비즈니스 모델이 완전히 구식이 되기 전에 마지막 한 푼이라도 더 짜내려고 애쓰고 있다는 것도 잘 알고 계실 겁니다.
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