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1. 자기 디스크 기억장치
1.1. 데이터 기억장치
자기 디스크 기억장치는 데이터를 저장하는 핵심 장치이다. 디스크는 계속 회전하며, 원하는 데이터가 기록/판독 헤드 아래로 올 때까지 평균적으로 반 바퀴가 걸린다. 디스크가 1분에 7200회전한다면 데이터가 헤드 밑에 올 때까지 걸리는 평균 시간은 4.165ns이다. 또한 디스크가 1분에 10,000회전할 때는 이 시간이 3ns로 더 짧아진다.
자기 디스크는 데이터를 지속적으로 저장할 수 있는 중요한 기억장치이다. 디스크의 회전 속도와 평균 접근 시간은 데이터 처리 성능에 큰 영향을 미치므로, 이를 최적화하는 것이 중요하다. 디스크 회전 속도가 빠르고 평균 접근 시간이 짧을수록 데이터 처리 속도가 빨라질 수 있다. 따라서 시스템 설계 시 디스크의 성능 특성을 고려하여 적절한 기억장치를 선택하는 것이 필요하다.
1.2. 회전 속도와 평균 접근 시간
자기 디스크 기억장치에서 디스크는 계속 회전하고 있다. 원하는 데이터가 기록/판독 헤드 밑으로 올 때까지는 평균적으로 반 바퀴가 걸리게 된다. 디스크의 회전 속도가 빠를수록 데이터가 헤드 밑으로 오는 데 걸리는 시간이 줄어들게 된다.
예를 들어, 디스크가 1분에 7200회전한다고 하면 1회전에 걸리는 시간은 { {60} over {7200}}=0.00833초로, 데이터가 헤드 밑에 올 때까지 걸리는 평균 시간은 { 0.00833 TIMES {1} over {2}}=0.004165초이다. 반면 디스크가 1분에 10,000회전한다면 1회전에 걸리는 시간은 { {60} over {10000}}=0.006초로 줄어들어, 데이터가 헤드 밑에 올 때까지 걸리는 평균 시간도 { 0.006 TIMES {1} over {2}}=0.003초로 단축된다.
즉, 자기 디스크 기억장치에서 디스크의 회전 속도가 빨라질수록 데이터에 대한 평균 접근 시간이 줄어들게 되는 것이다.
2. 종단 간 지연 시간
2.1. 종단 간 지연의 구성 요소
종단 간 지연의 구성 요소는 크게 3가지로 나눌 수 있다"".
첫째, 전파 지연 시간(Propagation Delay)은 데이터가 송신자에서 수신자까지 전파되는 데 필요한 시간이다"". 이는 송신자와 수신자 사이의 거리와 신호의 전파 속도에 의해 결정된다"". 일반적으로 전파 속도는 광속과 유사한 수준이므로, 거리가 멀수록 전파 지연 시간이 길어진다"".
둘째, 전송 지연 시간(Transmission Delay)은 데이터 패킷이 송신자의 출력 링크를 통해 전송되는 데 필요한 시간이다"". 이는 데이터 패킷의 크기와 출력 링크의 대역폭에 의해 결정된다"". 데이터 패킷이 클수록, 그리고 출력 링크의 대역폭이 작을수록 전송 지연 시간이 길어진다"".
셋째, 대기 지연 시간(Queuing Delay)은 네트워크 장비에서 데이터 패킷이 저장되고 전달되는 데 걸리는 시간이다"". 이는 네트워크 트래픽 부하와 네트워크 장비의 처리 능력에 의해 결정된다"". 트래픽이 높고 네트워크 장비의 처리 능력이 낮을수록 대기 지연 시간이 길어진다"".
이처럼 종단 간 지연 시간은 이러한 3가지 요소의 합으로 구성된다"". 실제 네트워크 환경에서는 이 세 요소가 복합적으로 작용하여 전체 지연 시간을 결정하게 된다"".
2.2. 라우터의 지연 시간
라우터의 지연 시간은 네트워크의 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 라우터는 데이터 패킷을 수신하여 목적지 주소를 확인하고 적절한 포트로 전송하는 과정에서 일정 시간이 소요된다. 이러한 지연 시간은 종단 간 지연 시간에 포함되며, 네트워크 사용자가 체감하는 응답 속도에 직접적인 영향을 미친다.
라우터의 지연 시간은 크게 세 가지 요소로 구성된다. 첫째, 패킷의 처리 지연으로 CPU가 패킷의 헤더를 분석하고 포워딩 테이블을 검색하는 데 소요되는 시간이다. 이는 라우터의 성능에 따라 달라지며, 고성능 라우터일수록 처리 지연이 감소한다.
둘째, 큐잉 지연으로 수신된 패킷이 출력 포트의 큐에 대기하는 시간이다. 라우...
