컴퓨터 네트워크에서의 처리율

지연과 패킷 손실 이외에 컴퓨터 네트워크에서의 다른 주요한 성능 수단은 종단간 처리율이다. 처리율을 정의하기 위해 컴퓨터 네트워크를 통해 호스트 A에서 호스트 B로 커다란 파일을 전송하는 것을 고려해 보자. 어느 한순간에서의 순간적인 처리율은 호스트B가 파일을 수신하는 비율(비트/초)이다. 만약에 파일이 F비트로 구성되고 호스트 B가 모든 F비트를 수신하는데 T초가 걸린다고 한다면, 이때 파일 전송의 평균 처리율은 F/T 비트/초이다.

처리율에 대해서 쉽게 이해하기 위해 그림을 한번 보쟝

서버로부터 클라이언트로의 파일 전송에 대한 처리율

왼쪽을 서버라고 하고 오른쪽을 클라이언트라고 하자. 만약 서버에서 가운데 라우터로의 전송속도가 Rs이고 라우터에서 클라이언트로의 전송속도가 Rc 라고 생각해보자. 

1. Rs>Rc 

Rs가 Rc보다 더 빠른 전송속도를 가지게 된다면 아무리 라우터에 패킷이 빨리 도착하더라도 Rc의 속도가 느리기때문에 수신하는 속도를 감당하지 못하고 Rc의 속도로 클라이언트에게 전송한다. 예를 들자면 차량이 아무리 빠른 속도로 톨게이트에 도착한다고 하더라도 톨게이트에서 다음 톨게이트까지 걸리는 속도가 느리면 결국 종단간 처리율은 Rc의 속도가 될 것이다.

2. Rs<Rc

만약 Rc가 더 빠른 속도를 가진다고 생각해보자. 라우터에서 클라이언트까지 존나게 빠른 속도로 내보낼수 있어도 라우터까지 도달하는 전송속도가 개 느리면 Rc의 빠른 속도는 무용지물이다. 즉 종단간 시스템의 처리율은 Rs의 속도를 따르게 될 것이다.

이렇게 두가지의 경우를 봤을 때 종단간 처리율은 낮은 전송속도를 따르게 된다.

1번째 경우에서 Rs의 전송속도가 Rc보다 빠르면 라우터에 도착해서 빠져나가지 못하는 패킷이 계속해서 증가하게 된다. 따라서  2개의 링크로 구성된 네트워크의 경우 , 처리율은 min{Rc,Rs}, 즉 병목 링크의 전송률이 처리율이 된다. (min{Rc,Rs}이 의미는 Rc,Rs의 값 중 최소값을 선택한다는 뜻)

이제 F비트의 파일을 서버에서 클라이언트로 전송하는데 걸리는 시간으로 F/min{Rs,Rc}의 근사값을 구할 수 있다.

예를 들어 F=3200만 비트의 MPS파일을 다운로드하고, 서버는 Rs=2Mbps의 전송률을 가지며, Rc=1Mbps의 접속링크를 가지고 있다고 가정하자. 

그렇다면 이 파일을 전송하는데는 Rs>Rc 이므로 이 파일을 전송하는데는 Rc의 전송률을 사용하여 3200만bit / 1Mbps 

즉 32000000 비트/1000000 비트/초 = 32초 가 걸린다.