지연 시간, 대역폭 및 처리량이 인터넷 속도에 미치는 영향

인터넷 속도, 즉 네트워크 내의 데이터 전송 속도는 지연 시간, 대역폭, 처리량이라는 서로 다른 지표를 사용하여 계산됩니다. 이 글은 이러한 지표와 TCP 프로토콜이 여기에 미치는 영향을 설명하는 것을 목적으로 합니다.

귀하의 데이터 패킷 전송하기

인터넷에 접속하는 것은 정보의 교환을 기반으로 합니다. 귀하가 온라인 쇼핑을 하거나 영화를 스트리밍할 때, 귀하의 IP는 요청을 생성하는 데이터 패킷의 형태로 정보의 흐름을 보냅니다. 이에 따라 수신측은 역시 데이터 패킷의 형태로 또 다른 정보의 흐름을 다시 보내어 응답합니다.

TCP 프로토콜을 사용할 때, 이러한 데이터 패킷은 여러 차선으로 구성된 네트워크를 통해 목적지까지 순차적으로 전송됩니다. 목적지에 도착하면 귀하의 IP로 확인이 다시 전송됩니다. 이전 패킷이 목적지에 도착했다는 확인을 받지 않고 보낼 수 있는 패킷의 수는 제한되어 있습니다.

동시에, 특정 시간 동안 차선을 통해 이동할 수 있는 패킷의 양 또한 제한됩니다. 데이터 패킷이 네트워크를 통해 이동할 수 있는 속도를 대역폭이라고 합니다.

그러나 대역폭만이 실제 인터넷 속도에 영향을 미치는 유일한 요소는 아닙니다. 목적지까지의 물리적 거리를 포함하여 도중에 발생할 수 있는 여러 돌발 상황 등 다양한 요인으로 인해 목적지 도착이 지연되고, 궁극적으로 확인도 지연될 수 있습니다. 패킷이 목적지에 도달하는 데 걸리는 시간을 지연 시간이라고 합니다.

고속도로의 혼잡

각 패킷이 네트워크를 통과해 이동할 때, 목적지로 경로를 재지정해 주는 여러 노드를 거치게 됩니다. 귀하의 패킷이 다른 여러 패킷과 동시에 노드에 도착하면 대기열에 등록됩니다.

안타깝게도 이 단계에서 귀하의 패킷이 드롭되거나 유실될 수 있으며, 이 경우 귀하의 IP는 목적지에 도착했다는 확인을 받지 못하게 됩니다. 이 경우 귀하는 이를 재전송해야 하므로, 다음 패킷의 발송이 지연됩니다.

이러한 패킷 유실은 TCP 프로토콜에 데이터 전송 지연을 경고합니다. 트래픽을 완화하기 위해 프로토콜은 유실된 패킷을 정상적인 전송 속도의 절반으로 재전송하는 메커니즘(AIMD 알고리즘(새 창)이라고 함)을 자동으로 구현합니다.

이는 유실된 패킷의 재전송 속도뿐만 아니라 이후 패킷들의 속도에도 영향을 미칩니다. 트래픽 상황이 개선되어야만 이들의 속도가 점진적으로 증가합니다.

결과적으로 이는 경미한 패킷 유실이 발생한 경우에도 귀하의 모든 패킷이 목적지에 도달하는 것을 지연시키고, 당연히 귀하의 요청에 대한 응답을 받는 것도 지연시킵니다. 특정 시간 동안 네트워크상에서 교환할 수 있는 데이터 패킷의 최종 개수를 처리량이라고 합니다.

TCP 연결에서의 최대 처리량을 계산하려면, 귀하는 마티스(Mathis) 공식(새 창)과 이 온라인 계산기(새 창)를 사용할 수 있습니다.

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VPN Accelerator에 사용되는 주요 기술 중 하나는 BBR이라고 불리는 TCP 지연 제어 TCP 흐름 제어 알고리즘입니다. 더 긴 경로 또는 혼잡한 네트워크에서 BBR은 패킷 유실로부터 더 빠르게 복구하며 더 빠르게 램프업(즉, 데이터 전송이 시작될 때 최대 속도에 더 빨리 도달)합니다. VPN Accelerator는 특히 장거리 전송 시 속도를 향상시키는 데 효과적입니다.

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