레이턴시 버짓 계산기
입력
| 전파 지연 | 20 ms |
|---|---|
| 직렬화 지연 | 1 ms |
| 큐잉 지연 | 5 ms |
| 처리 지연 | 2 ms |
레이턴시 버짓 계산기
네트워크 지연 시간을 전파 지연, 직렬화 지연, 큐잉 지연, 처리 지연이라는 네 가지 요소로 분해해 편도 지연과 왕복 시간(RTT)을 구합니다. 연결이 어디에서 시간을 소모하는지 진단할 때 유용합니다.
입력
지연 요소
결과
값을 입력하면 계산 결과가 표시됩니다.
왕복 시간
편도 지연
레이턴시 버짓
네트워크 지연 시간은 좀처럼 하나의 숫자로 정리되지 않습니다. 패킷이 경로의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 이동하며 겪는 지연은 각각 고유한 원인과 고유한 해법을 가진 여러 효과의 합입니다. 레이턴시 버짓은 전체 지연을 이 부분들의 합으로 다루므로, 시간이 어디에서 소모되는지, 그리고 애플리케이션이 굼떠 보일 때 어느 요소에 손을 대야 할지를 알 수 있습니다.
네 가지 요소
편도 지연은 네 가지 고전적인 요소의 합이며, 대칭 경로에서 왕복 시간은 그 두 배입니다.
t1=tp+ts+tq+td RTT=2×t1여기서 는 전파 지연, 는 직렬화 지연, 는 큐잉 지연, 는 처리 지연입니다.
- 전파 지연 (). 신호가 물리적 거리를 가로지르는 데 걸리는 시간으로, 매체 속 빛의 속도에 의해 정해집니다. 광섬유 속의 빛은 진공 속도의 약 3분의 2로 이동하므로, 경로는 편도 1,000 km당 약 5 ms의 전파 지연을 더합니다. 거리가 유일한 레버입니다.
- 직렬화 지연 (). 패킷의 모든 비트를 회선에 밀어 넣는 데 걸리는 시간으로, 패킷 크기를 링크 속도로 나눈 값과 같습니다. 1 Gbps 링크에서 1,500바이트 프레임은 약 12마이크로초에 직렬화됩니다. 더 빠른 링크와 더 작은 패킷이 이 값을 줄입니다.
- 큐잉 지연 (). 패킷이 다른 트래픽 뒤에서 버퍼에 대기하는 시간입니다. 유휴 링크에서는 거의 0이지만 사용률이 100%에 가까워지면 가파르게 올라갑니다. 가장 변동이 큰 요소이며 지터의 일반적인 원인입니다.
- 처리 지연 (). 각 장비가 헤더를 파싱하고 경로를 조회하며 전달하는 데 소비하는 시간입니다. 최신 하드웨어에서는 작고 안정적이며, 보통 홉당 마이크로초 단위입니다.
계산 예시
전파 지연 20 ms, 직렬화 지연 1 ms, 큐잉 지연 5 ms, 처리 지연 2 ms인 경로를 생각해 봅시다. 편도 지연은 다음과 같습니다.
t1=20+1+5+2=28 ms왕복 시간은 그 두 배입니다.
RTT=2×28=56 ms따라서 이 경로를 가로지르는 ping은 약 56 ms로 나오고, 단방향 스트림은 28 ms의 지연을 겪습니다. 여기서는 전파 지연이 지배적인데, 이는 중간 거리의 인터넷 경로에서 전형적인 모습입니다.
어느 요소가 지배적인가
상황에 따라 구성이 달라지며, 그것이 어디에 노력을 들여야 할지를 알려 줍니다.
| 상황 | 지배적 요소 |
|---|---|
| 장거리 / 대륙 간 링크 | 전파 |
| 포화되거나 혼잡한 링크 | 큐잉 |
| 느린 라스트 마일 링크, 큰 패킷 | 직렬화 |
| 많은 홉, 심층 검사 | 처리 |
대륙 횡단 링크에서는 전파 지연이 수십 밀리초에 달해 다른 모든 것을 압도할 수 있으므로, 아무리 빠른 하드웨어도 도움이 되지 않습니다. 오직 종단점을 더 가깝게 옮기는 것만이 효과가 있습니다. 혼잡한 링크에서는 큐잉 지연이 수백 밀리초까지 치솟을 수 있으며, 용량을 늘리거나 능동 큐 관리를 적용하는 것이 해법입니다.
왕복 시간이 중요한 이유
왕복 시간은 대부분의 프로토콜이 실제로 신경 쓰는 수치입니다. 요청은 목적지에 도달해야 하고 응답은 돌아와야 하므로, 대칭 경로에서는 왕복이 편도 거리를 두 번 지나게 됩니다. 그래서 2라는 계수가 붙습니다. TCP는 한 번의 RTT보다 빠르게 데이터를 확인 응답할 수 없으므로, 고지연 링크는 대역폭이 풍부하더라도 처리량을 제한합니다. 지연과 처리량 사이의 이 결합은 길고 빠른 링크에 큰 송신 윈도가 필요한 이유이며, 이 계산기와 대역폭 지연 곱 산정을 잇는 연결고리입니다.
실제 경로가 항상 완벽하게 대칭인 것은 아닙니다. 순방향과 역방향 경로가 다를 수 있으므로 측정된 ping이 편도 측정값의 정확히 두 배가 되지 않을 수도 있습니다. 2라는 계수는 보장이 아니라 견실한 계획용 가정입니다.
버짓 줄이기
어느 요소가 지배적인지 알면 해법은 따라옵니다. 전파 지연은 더 짧은 경로에만 반응하는데, 실제로는 사용자 가까이에 서버를 두는 콘텐츠 전송 네트워크나 엣지 거점을 뜻합니다. 큐잉 지연은 더 많은 용량, 트래픽 셰이핑, 그리고 버퍼가 가득 차지 않도록 하는 큐 관리에 반응합니다. 직렬화 지연은 더 빠른 링크와 더 작은 프레임에 반응합니다. 처리 지연은 보통 이미 작지만 바쁜 장비에서는 하드웨어 전달의 도움을 받습니다. 먼저 각 부분을 측정하면 실제로 총합을 움직이는 레버를 당기게 됩니다.
관련 계산기
왕복 시간을 알았다면 대역폭 지연 곱(BDP) 계산기 계산기로 인플라이트 데이터와 TCP 윈도를 산정하세요. 손실이 있는 링크에서 지연이 처리량을 어떻게 제한하는지 보려면 TCP 처리량 계산기 계산기를 사용하세요. 대량 전송이 종단 간에 얼마나 걸리는지 추정하려면 데이터 전송 시간 계산기 계산기를 참조하세요.
자주 묻는 질문 (FAQ)
레이턴시 버짓이란 무엇인가요?
레이턴시 버짓이란 전체 네트워크 지연을 그 지연을 일으키는 부분들로 분해한 것입니다. 이를 통해 시간이 어디에서 소모되는지, 그리고 애플리케이션이 반응하지 않게 되기까지 얼마나 여유가 남았는지 알 수 있습니다. 네트워크 편도 지연에는 전파(거리), 직렬화(비트를 회선에 싣는 것), 큐잉(버퍼에서의 대기), 처리(장비의 처리)라는 네 가지 고전적인 요소가 있습니다.
이들을 더하면 편도 지연이, 두 배로 하면 왕복 시간이 나옵니다. 지연을 버짓(예산)으로 다루면 어느 요소에 손을 대야 할지가 분명해집니다. 장거리 링크는 전파 지연이 지배적이고, 혼잡한 링크는 큐잉 지연이 지배적입니다.
전파 지연과 처리 지연의 차이는 무엇인가요?
전파 지연은 순전히 거리와 매체에 의해서만 결정됩니다. 광섬유 속의 빛은 진공에서의 빛 속도의 약 3분의 2로 이동하므로, 3,000 km 경로는 장비의 속도와 관계없이 편도당 약 15 ms를 더합니다.
처리 지연은 각 라우터나 스위치가 패킷을 검사하고 전달하는 데 소비하는 시간으로, 최신 하드웨어에서는 보통 수십 마이크로초 정도입니다. 장거리 링크에서는 전파 지연이 지배적이며, 처리 지연은 패킷이 많은 홉을 거치거나 심층 패킷 검사를 통과할 때에만 두드러집니다.
왜 왕복 시간은 편도 지연의 두 배인가요?
요청은 목적지까지 가야 하고 응답은 다시 돌아와야 하므로, 대칭 경로에서는 왕복이 편도 거리를 두 번 지나게 됩니다. 이것이 이 계산기에서 RTT가 편도 지연의 두 배가 되는 이유입니다.
실제 경로가 항상 대칭인 것은 아니어서 순방향과 역방향 경로가 다를 수 있습니다. 그래서 측정된 ping이 편도 측정값의 정확히 두 배가 되지 않을 수도 있습니다. RTT가 중요한 이유는 TCP 같은 프로토콜이 한 번의 왕복보다 빠르게 데이터를 확인 응답할 수 없으며, 이것이 고지연 링크의 처리량 상한이 되기 때문입니다.
지연 시간을 어떻게 줄일 수 있나요?
버짓에서 지배적인 요소를 겨냥하세요. 전파 지연을 줄이려면 빛의 속도를 이길 수는 없으므로 CDN이나 엣지 로케이션으로 서버를 사용자에게 더 가깝게 배치합니다.
큐잉 지연을 줄이려면 용량을 늘리거나, 트래픽 셰이핑을 적용하거나, 능동 큐 관리를 활성화해 버퍼가 가득 차지 않도록 합니다. 직렬화 지연을 줄이려면 더 빠른 링크나 더 작은 패킷을 사용합니다. 처리 지연은 보통 이미 작지만, 오프로드와 하드웨어 전달이 바쁜 장비에서 도움이 됩니다. 먼저 각 요소를 측정하면 실제로 수치를 움직일 수 있는 레버가 무엇인지 알 수 있습니다.