홍라이프 계산기네트워크 지연 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
네트워크 지연은 패킷이 한 지점에서 다른 지점까지 가는 데 걸리는 시간입니다. 이 계산기는 지연의 물리적 구성 요소 두 가지를 구합니다. 하나는 거리와 광섬유 속 빛의 속도로 정해지는 전파 지연이고, 다른 하나는 패킷의 비트를 회선에 밀어 넣는 데 걸리는 전송(직렬화) 지연입니다. 이론상 최소 왕복 시간(RTT)도 함께 보여 줍니다. 도시 간 핑 값이 타당한지 점검하거나, 게임·화상회의의 현실적인 기대치를 잡거나, 한계가 거리인지 대역폭인지 판단할 때 사용합니다.
계산 방법
- 편도 전파 지연 = 거리 ÷ (c × 속도 계수)이며, c = 299,792.458 km/s입니다. 1,000을 곱하면 밀리초가 됩니다.
- 최소 RTT = 2 × 전파 지연
- 전송 지연 = 패킷 크기(바이트) × 8 ÷ 회선 속도(bit/s)
속도 계수는 매질 속 신호 속도가 c의 몇 배인지를 나타냅니다. 일반 단일 모드 광섬유는 약 0.68로, 1 km당 약 4.9 µs입니다.
원리
유리의 굴절률은 약 1.47이므로 광섬유 속 빛은 c ÷ 1.47, 즉 진공 속도의 약 3분의 2로 이동합니다. 대역폭을 아무리 늘려도 이 한계는 넘을 수 없어 거리가 지연의 하한을 정합니다. 반면 전송 지연은 회선이 빨라질수록 줄어듭니다. 1,500바이트 패킷은 어디로 가든 12,000비트이기 때문입니다. 실제 지연에는 여기에 라우터의 처리 지연과 대기 지연이 더해집니다.
예제 풀이
- 입력: 거리 9,000 km, 속도 계수 0.68, 패킷 1,500바이트, 100 Mbps
- 광섬유 속 속도: 299,792.458 × 0.68 = 203,858.871 km/s
- 편도 전파 지연: 9,000 ÷ 203,858.871 = 0.044148초 = 44.148 ms
- 최소 RTT: 2 × 44.148 = 88.296 ms
- 전송 지연: 1,500 × 8 = 12,000비트 ÷ 100,000,000 bit/s = 0.12 ms
| 광섬유 속도 계수 | 단방향 전파 지연 (ms) |
|---|---|
| 0.17 | 176.5927563 |
| 0.34 | 88.29637814 |
| 0.51 | 58.86425209 |
| 0.68 | 44.14818907 |
| 0.85 | 35.31855126 |
| 1.02 | 29.43212605 |
| 1.36 | 22.07409454 |
결과 해석
측정 RTT는 항상 이 최솟값보다 깁니다. 케이블은 직선이 아니라 해안선과 해저 경로를 따라가고, 라우터마다 지연이 더해지기 때문입니다. 직선 거리 최솟값의 1.3~2배 정도가 흔하며, 그보다 훨씬 크다면 우회 경로나 혼잡을 의심해 볼 수 있습니다. 전송 지연은 느린 회선에서 주로 문제가 되며, 1 Mbps라면 같은 패킷에 12 ms가 걸립니다.
흔한 실수
- 직선 거리로 계산한 값과 핑이 같기를 기대하는 경우
- 편도 지연과 핑이 보여 주는 왕복 시간을 혼동하는 경우
- 요금제를 올리면 먼 서버와의 지연이 줄 것으로 기대하는 경우(전송 지연만 줄어듭니다)
자주 묻는 질문
광섬유 1,000 km는 지연이 얼마나 생기나요?
편도 약 4.9 ms, 왕복 약 10 ms입니다.
패킷이 크면 지연도 늘어나나요?
전송 지연만 늘어나며, 크기 ÷ 회선 속도에 비례합니다.
정지궤도 위성 인터넷은 왜 지연이 큰가요?
고도가 약 36,000 km라서 지상과 위성을 오가는 데만 편도 약 240 ms가 걸리기 때문입니다.
출처: BIPM, SI Brochure (빛의 속력 정의값 299,792,458 m/s) · ITU-T G.652, Characteristics of a single-mode optical fibre and cable