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KimDragon Tech & Economy Blog :: [네트워크] 트래픽이란? 대역폭이란?

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Amazon EC2 인스턴스 네트워크 대역폭 – Amazon Elastic Compute Cloud

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사용 가능한 인스턴스 대역폭

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[네트워크] 대역폭 (BandWidth)

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네트워크 대역폭 관리  |  Cloud Storage Transfer Service 문서  |  Google Cloud

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파일 시스템 전송의 대역폭 사용량 제어

네트워크 대역폭을 더 많이 확보하기 위한 옵션

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네트워크 – 대역폭, bandwidth 란 무엇인가

대역폭(帶域幅, bandwidth)은

특정한 기능을 수행할 수 있는 주파수의 범위로, 헤르츠 단위로 측정된다.

대역폭은 정보 이론, 무선 통신, 신호 처리, 분광학 등 여러 분야에서 중요한 개념으로 다룬다.

셰논 하틀리(Shannon-Hartley) 이론에 따르면,

신뢰성 있는 통신의 자료 전송율(data rate)은

통신을 위해 쓰이는 신호의 주파수 범위에 밀접하게 비례한다.

​

여기서 말하는 대역폭이라는 용어는

통신 시스템의 자료 전송율 또는 주파수 범위(또는 둘 다)를 말한다.

이를테면, 무선 통신에서는

변조된 반송파(carrier wave)가 차지하는 주파수 범대역폭이라고 한다.

​

대역폭은 한 가지로 정확하게 정의하기 힘든 개념이며,

주파수 영역에서 특정 기능이

얼마나 넓은 범위 안에서 동작하는지를 나타내는

모호한 개념으로 인식된다.

​

다른 영역에서는 또다른 (구체적인) 개념으로 정의되기도 한다.

​

시스템, 필터, 신호들은 대역폭을 가진다.

시스템, 필터, 신호가 동작하는 주파수 범위를 대역폭이라 정의할 수 있다.

​

대역폭은 절대주파수를 말하는 것이 아니라

단지 점유범위를 나타낸다.

대역폭, bandwidth란 ?

IT 시스템 설계 시 용량 산정을 할 때 고려해야 할 대표적인 지표는 다음과 같습니다.

IT 시스템을 통해 동시에 얼마나 많은 사용자를 처리할 수 있을지 – 동시 사용자 수

IT 시스템이 사용자 1명당 보통 얼마의 리소스를 소비하는지 – 처리량

IT 시스템이 사용자에게 얼마나 빠른 시간 내에 응답해야 하는지 – 성능

IT 시스템이 단위 시간 내에 얼마나 많은 작업을 해야 하는지 – TPS(Transaction Per Second)

기타 등등 (기능성, 신뢰성, 효율성 …)

대역폭(bandwidth) 은 “일정한 시간 내에 데이터 연결을 통과할 수 있는 정보량의 척도”이다.

컴퓨팅에서 사용 가능하거나 소비된 정보 용적의 비트레이트이다. 일반적으로 초당 여러 비트로 표현된다. 메가 비트(Mbps) 또는 기가비트 급(Gbps) 등의 비트 레이트(bps) 배수로 측정된다.

대역폭의 특징은 네트워크 대역폭(network bandwidth) , 데이터 대역폭(data bandwidth) , 디지털 대역폭(digital bandwidth) 이 있다.

네트워크 출력(Throughput) vs 대역폭(bandwidth)

네트워크 출력(Throughput)

네트워크 출력(혹은 출력률, 쓰루 풋)이란 얼마나 많은 데이터가 단위 시간 내 목적지에 전달될 수 있는지에 대한 지표입니다.

얼마의 데이터가 1초 동안 전달되는지를 기본적인 출력의 단위로 사용하는데 이때 bps(bits per second) 혹은 data packets per second로 표기합니다. 큰 출력을 가진 시스템은 bps가 아닌 Mbps, Gbps를 사용합니다.

예를 들어 100bytes의 데이터를 전달하는데 1초가 걸렸다면 이 시스템의 네트워크 출력은 800bps입니다.

100bytes/seond = 100 * 8 bits/second = 800 bps(bits per second)

네트워크 출력은 시간에 따라 작아지기도 커질 수도 있는 가변적인 값입니다. 따라서 시스템의 출력률을 명시할 땐 평균 출력(Average Throughput)값 을 사용합니다.

사내 IT 시스템의 네트워크 레이어에서 특별한 이유 없이 출력이 일정하지 않다면, 네트워크 구간 중간에 패킷 손실이 일어났거나, 출력을 담당하는 네트워크 컴포넌트에서 문제가 발생했을 것이고, 이를 빨리 원상 조치해야 하기 때문에, 네트워크 출력을 지속적으로 모니터링하는 것도 관리자의 역할입니다. 좋은 모니터링 도구들이 이를 실시간 모니터링하고 대시보드 그래프를 통해 모니터링 하면서 threshold 값의 범위를 넘어가는 경우 알람을 발생하는 방식을 많이 사용합니다.

만약 사용자가 급증하거나 다른 이유로 평균 출력값이 계속 늘어난다면, 네트워크 등의 시스템 증설을 고려해야 합니다. 바꿔 말해서 급감, 급증 현상에 대해서 지속적인 관찰과 응대가 필요합니다.

네트워크 대역폭(Bandwidth)

네트워크 대역폭은 네트워크가 단위 시간 내 전달할 수 있는 최대 크기의 전달 용량을 의미합니다. 대역폭이 높을수록 많은 데이터가 네트워크에 실려서 전달하고 전달받을 수 있습니다. 대역폭 자체는 전달 속도와는 관계가 없으며 오히려 용량(capacity)과 관계가 있습니다.

대역폭은 결국 단위 시간 내 전달할 수 있는 데이터의 양이므로, 서비스의 크기에 따라 아래의 단위를 사용합니다. (이 단위는 네트워크 출력을 표현할 때도 동일하게 사용합니다.)

bits per second ( bps )

) megabits per second ( Mbps )

) gigabits per second ( Gbps )

네트워크 출력과 네트워크 대역폭의 상관관계

여러분의 IT 시스템이 짧은 시간에 많은 데이터를 전달해야 한다면, 출력만 높아서도 안되고 대역폭만 높아서도 안됩니다. 이 둘은 상관관계라는 의미입니다. 단위 시간 내 많은 양의 데이터를 한 번에 보내기 위한 출력도 높이고, 이를 받아서 전달하는 파이프 역할을 하는 대역폭도 커야 합니다.

IT 시스템에서 시간의 흐름에 따라 전달하는 데이터의 양이 작아질 수도, 커질 수도 있습니다. 동일한 사용자의 요청이 지속된다고 하더라도, 예상하지 못한 변화가 잦은 이유는 특히 외부 인터넷을 사용하는 네트워크 상의 변수가 많기 때문입니다.

대표적인 요인

네트워크 지연(network latency) : 예상하지 못한 시간(time)이 데이터 전달에 소요되는 현상.

: 예상하지 못한 시간(time)이 데이터 전달에 소요되는 현상. 네트워크 혼잡(network congestion) : 전달해야 하는 데이터의 양이 네트워크에 몰리는 현상

: 전달해야 하는 데이터의 양이 네트워크에 몰리는 현상 패킷 손실(packet loss) : 예상하지 못한 패킷(packet)이 전달하는 동안 손실되는 현상.

“출력이 높고 대역폭이 작다면, 네트워크 출구에서 대기하는 데이터가 많을 것이고, 이는 시스템의 성능(performance)에 안 좋은 영향을 미치게 됩니다. 출력이 낮은데 대역폭은 크다면, 대역폭과 비용의 낭비가 예상됩니다.”

윈도우 네트워크 대역폭을 늘려보자 > 팁 강좌

다시 말하자면 윈도우가 20%를 항상 점유하고 있는 것이 아니기 때문에 저런 옵션을 건드릴 이유가 전혀 없습니다.

조금 더 부연하자면, 20%를 항상 떼어두는 것이 아니라. 네트워크 대역폭 사용량이 80%가 넘어갔을 때 운영체계가 네트워크를 사용할 일이 있는 경우에 20%를 save한다는 얘기입니다. 평상시에는 이런 동작이 일어날 일이 거의 없습니다.

토런트 다운이나 게임 클라이언트 다운로드 등으로 대역폭 점유율이 80%가 넘어갔을 경우에만 해당되는 얘기죠.

더군더나 이게 QoS와 관련이 있는 문제라서 네트웍을 사용하는 해당 어플에서 QoS를 안해주면 이 설정과 관계없이

그냥 100% 다 잡아먹습니다. 즉.. 토런트로 맥시멈 속도로 다운로드 중(100% 대역폭 점유)인데 윈도우 업데이트 다운로드가 있다 그러면 20%를 세이브하느냐.. 그런 것도 아니라는 거죠.. 토런트 프로그램이 QoS 동작을 해주어야 20%를 윈도우에게 내어주게 됩니다. 그런데 네트워크르 대역폭을 100% 잡아먹는 작업 자체가 흔하지 않기 때문에 QoS같은 귀찮은 일을 해주는 프로그램 자체가 거의 없습니다.

다시 말해 네트웍을 80% 이상 점유하는 다운로드같은 작업이 진행중인 경우에 윈도우 업데이트가 떴다 그런다고 다운로드 속도가 떨어지느냐… 안 그런다는 얘깁니다. ㄷ ㄷ

즉.. 위 옵션은 사실 있으나 없으나 별 상관은 없다는 얘기죠…. 굳이 고칠 필요도 없고 고쳐도 효과가 거의 없다고 봐도 무방한 내용입니다.

뭐 그렇죠. 따지다 보니까 설명이 저렇게 됐지만 동수님이 맞게 이해한 것이 맞습니다.

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