이용률(Utilization)

Utilization은 주어진 시간 동안 얼마만큼의 용량이 사용되고 있는지를 나타낸다.

Utilization은 실제 트래픽의 부하와 측정 시간 간격에 따라 달라지게 된다. 이러한 Utilization의 평가는 추이를 통하여 잠재적인 문제를 사전에 예방할 수 있는 지표를 제공하게 된다.

Utilization 측정에서 측정 시간 간격을 얼마로 할 것인가가 가장 중요한 문제이다.

예 를 들어 한 회선의 Utilization을 측정하는 데 1시간 간격으로 한다면 트래픽이 매우 평준화되어 매우 낮은 Utilization을 나타내게 되고 이는 아무런 성능 평가에 도움이 되지 않는다. 또한 너무 짧은 시간 간격으로 측정할 경우 대부분의 회선 Utilization이 높게 나타나게 된다. 따라서 utilization 측정을 위한 시간 간격은 해당 트래픽의 특성을 볼 수 있을 적절한 간격을 선택하여야 한다.

결국 Utilization은 전반적인 회선의 활용도 측면에서 보아야 할 부분이며 실질적인 응답속도와 관련하여서는 구체적인 지연 요소가 무엇인지를 파악하여야 한다.

사실 지연은 회선의 Utilization이 높아 Queue에 전송 패킷이 많이 대기하고 있던가 아니면 폐기되는 패킷들이 존재할 때 비로서 응답속도에 문제를 야기하게 된다.

만약 주어진 시간 간격동안 Utilization이 30%이하라 하더라도 트래픽 특성이 매우 폭주성 트래픽인 경우 순간적인 패킷 폐기가 발생할 수 있고 이는 응답속도에 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 Utilization의 결과를 해석할 때 올 바른 방법은 Utilization이 높은 경우 패킷이 대기행열에 놓이거나 폐기될 확율이 높다라는 확률적 해석을 하는 것이 올바른 방법이다

Network Performance Metric

현재 네트워크가 어떻게 운영되고 있는 지를 파악하기 위해서는 네트워크의 성능상태를
평 가할 수 있는 항목들이 필요한데 이것들을 Performance metrics라 한다. 이 Metric들은 구성된 Network의 architecture에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, Token Ring LAN 환경의 경우는 Ethernet에서 발생하는 Collision 이라는 것이 존재하지 않는다. 그러나 일반적으로 Performance Metric은 크게 4 가지의 범주로 나눌 수 있다.

Network Utilization

Network utilization은 network상의 전반적인 활동 상황의 수준을 측정한다. 이것은 주어진 시간동안 전송되어질 수 있는 총 bits 수대 실제로 전송된 bits수의 비율로 정의된다.

예 를 들어 Ethernet/802.3 Network의 경우에 최대 길이의 Frame ( 8 octect preamble + 14 octect header + 1500 octects data + 4 Octect FCS)이 전송되고 각 frame 간 간격 (9.6 microseconds)이 더해지면 각 최대 길이 frame이 전송되는 시간은 (1526 octets*8 bits/octet* 0.1 microseconds) + 9.6 microseconds = 1.23ms 따라서 1초내에 812 frame들이 발생한다.

Interframe gap을 고려하면 실제로 1초 내에 전송되는 bits는 10,000,000이 아니라9,922,048 bits가 된다. 이 값이 정확한 100% utilization이 된다. Dl 값을 토대로  만약100 octets의 data를 포함하는 Ethernet/802.3 50 frame들이 1초 내에 전송된다면 총 전송 Data는 (8 octets preamble + 14 octets header +100 octets data + 4 octets FCS) * 8bits/octet * 50 frames = 50,400 bits/sec Network Utilization은 network Utilization = 50,400 * 100 = 0.5% 9,922,048

Network Traffic

Network traffic을 측정하기 위해서는 먼저 LAN을 거쳐 전송되는 정보의 근원지와 목적지를 정의하여야 한다.

Network traffic 측정에서 고려해야 할 첫 번째 metric은 Pair Counts이다.이는 Workstation 쌍간, 또는 workstation과 주변기기간 교환되는 frame수의 측정치이다.
이 측정을 통해 누가 누구와 통신하고 있는지 , 어떤 node들이 가장 바쁜지를 결정할 수 있고 Network를 관심그룹으로 분리하는데 유용하다.

두 번째 관련된 Benchmark는throughput이다.이 것은 LAN을 통과하는 frame 또는 bit수를 측정한다. 이 측정치는 통상 하루에 두 번 정도의 peak치를 갖게 되며 Network의 load를 줄이기 위해 traffic을 scheduling하는 것이 가능하다.

세 번째benchmark는 Frame statistics이다. 이는 전송된 frame들의 최소 크기,최대 크기,평균크기를 설정하며 LAN상에서 어떤 형태의 활동들이 지배적인지를 결정하는데 도움을 준다.
Network traffic을 분석함으로써 어떤 Protocol들이 사용되며 어떤 Network resource가 활용되고 있는 지도 파악할 수 있다.  

Network delay는 두 가지로 측정되며 이에는 Channel Acquisition Time과 Network Response Time으로 구분되어 질 수 있다.

Channel Acquisition Time은 frame이 전송 준비 상태에서 실제로 Network상에 놓이는 시간으로 Media Access Delay의 측정치이다. 이 에는 MAC Protocol 자체의 delay및 collision과 같은 상태가 영향요소가 될 수 있다.

Network Response Time은 송신자가 data를 송신 후 수신자로부터 응답을 받는 동안의 전송지연 시간으로 WAN 연결 시에 유용한 측정치가 될 수 있다.

Frame error들은 재 전송을 유발하고 일반적으로 Network의 Performance를 저하 시킨다. Frame error들은 5가지 상황을 나타날 수 있다.

이러한 error들을 추적하면 일반적으로 Physical layer에서 발생하며 NIC의 Malfunction에 의해 주도된다.

출처 : www.enclue.com