KR20140060190A - 수동형 지연 측정 방법 및 장치 - Google Patents

수동형 지연 측정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

수동형 지연 측정 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 정보를 기록하고, 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하며, 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 정보를 기록하여, 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 시간과 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 시간 간격에서 제1 요청에 대한 서버의 처리 시간과 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산한다.
본 발명에 따르면, 클라이언트를 기준으로 하는 능동형 지연 측정과 비교하여서도 정확한 지연 측정이 가능하고, 서버의 부하를 증가시키지 않고, 서버의 본래 기능을 그대로 이용하면서도 보다 정확한 지연 측정이 가능한 장점이 있다.

Description

수동형 지연 측정 방법 및 장치{Method and apparatus for latency measurement based upon passive measurement}
본 발명은 지연(latency) 시간 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수동형 지연 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
네트워크를 구성하는 장치들인 노드와 노드 사이의 데이터 송수신시 소요되는 시간을 측정하는 방법에 여러 가지 방법이 있다.
데이터 송수신시 소요되는 시간은 서비스의 품질을 판단하는 중요한 요소이므로 보다 정확하게 데이터 송수신 소요 시간을 측정하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있다.
실제로는 데이터 송수신에 소요된 시간을 보다 정확하게 산출하기 위해 다양한 방법이 적용되고 있어 단순히 측정이라기 보다는 계산이 이루어진다는 표현이 보다 정확할 수 있으나 측정이라는 용어가 널리 사용되고 있고, 계산이라는 용어도 사용되고 있어 이하에서는 이를 특별히 구분하여 사용하지 않기로 한다.
한편, 데이터 송수신에 소요되는 시간은 RTT(Round Trip Time)나 지연(latency) 또는 지연 시간 등으로 표현되기도 하는데 이는 모두 결국 데이터 즉 신호를 주고받는데 걸리는 시간을 의미한다.
이러한 지연 측정 방법은 크게 시험 데이터를 생성하여 측정하고자 하는 망에서 생성된 시험 데이터를 송수신하여 측정하는 능동형(active)과 SNMP(Simple Network Monitoring Protocol)과 같은 프로토콜을 사용하여 특정 서버나 네트워크 장비에서 모니터링된 데이터를 수신하여 측정하는 수동형(passive)으로 나눌 수 있다.
즉, 네트워크가 클라이언트와 서버만으로 구성되는 경우라면 지연 측정을 위해 별도의 데이터를 생성하여 측정이 수행되는 경우를 능동형이라고 하며, 측정을 위한 데이터의 생성 없이 서버와 클라이언트의 데이터 전송 상태, 전송량 등을 통해 지연 측정을 실시하는 경우 수동형이라 할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 데이터를 받는 것이 주를 이루는 쪽을 클라이언트라 하고 데이터를 주는 것이 주를 이루는 쪽을 서버라 칭하기로 하나, 이러한 명칭에 한정되는 것은 아니며, 네트워크를 구성하는 장치라면 모두 지연 측정이 가능함은 자명하다.
한편, 종래의 능동형 지연 측정 방법은 시험 패킷을 생성하고 이를 서버에 전송하여 시험 패킷의 도착 시간을 통해 지연을 측정하는 방법이 사용된다.
특히 TCP/IP 기반에서는 데이터의 수신 여부를 조사하기 의한 방법으로서 핑이라는 응용 프로그램을 이용하는 핑 테스트 등의 방법이 널리 사용되고 있다.
이러한 능동형 지연 측정 방법은 실제 서비스를 제공받는 클라이언트를 기준으로 지연이 측정되는 것이므로 보다 정확한 지연의 측정이 가능한 이점이 있다.
그러나 클라이언트 측에 별도의 프로그램의 설치 등이 필요하고, 네트워크에 추가적인 트래픽을 발생시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 지연 측정을 위한 시험 패킷의 전송이 DDoS 공격 등으로 오인되어 지연 측정 자체가 이루어지지 않을 수 있는 단점이 있다.
특히, 특정 네트워크의 경우 보안상의 이유 등으로 인하여 능동형 지연 측정 자체가 이루어지지 않게 하는 네트워크도 있어 공용망 이외의 다른 특정 네트워크에는 적용하지 못하는 단점이 있다.
이에 비해 수동형 지연 측정 방법은 클라이언트와 서버사이의 전송되는 데이터를 기준으로 지연을 측정하므로 클라이언트에 별도의 프로그램의 설치가 필요 없고, 네트워크에 추가적인 트래픽을 발생시키지 않는 것이 가능하며, 어떠한 네트워크에도 적용될 수 있는 이점이 있다.
그러나 클라이언트가 아닌 서버를 기준으로 지연을 측정하므로 측정되는 위치의 차이로 인해 일반적인 능동측정 결과와 다소 차이가 있을 수 있다.
그리고 수동형 지연 측정 방법은 TCP 연결 등의 네트워크 연결 분석 방법이 널리 사용되는데 보다 구체적으로는 Three-way handshaking이나 종료시 발생되는 FIN-ACK 쌍의 분석을 통해 지연을 측정하는 방법이 사용된다.
그러나 이러한 네트워크 연결 분석 방법의 경우 데이터 패킷의 보다 상세한 부분까지 자세하게 조사하여 이를 통해 지연을 측정하는 방법이므로 서버에 많은 부하가 발생될 수 있는 단점이 있다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 클라이언트를 기준으로 하는 능동형 지연 측정과 비교하여 정확한 지연 측정이 가능하게 하는 수동형 지연 측정 방법 및 장치를 제안하는 것이다.
또한, 서버의 부하를 증가시키지 않으면서도 보다 정확한 지연 측정이 가능하게 하는 수동형 지연 측정 방법 및 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 수동형 지연 측정 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 클라이언트 및 서버를 포함하는 네트워크에서 상기 서버에 의해 수행되는 수동형 지연(latency) 측정 방법에 있어서, 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 정보를 기록하는 단계; 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 단계; 상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 정보를 기록하는 단계; 및 상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 시간과 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 시간 간격에서 상기 제1 요청에 대한 서버의 처리 시간과 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산하는 단계를 포함하는 수동형 지연 측정 방법이 제공된다.
상기 지연 계산은 상기 클라이언트 각각의 요청에 대하여 계산되는 지연들에 대하여 평균을 계산하여 수행될 수 있다.
상기 제1 요청 및 상기 제2 요청은 상기 클라이언트와 상기 서버 사이의 연결이 지속되어 수신될 수 있다.
제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 단계는, 상기 로그 정보에 포함되는 상기 제1 요청에 따라 전송한 데이터의 크기 및 상기 클라이언트와 상기 서버의 연결 사이의 대역폭을 이용하여 계산될 수 있다.
상기 로그 정보는 클라이언트가 서버에 접속한 로깅 시간, 클라이언트의 요청에 대한 상기 서버의 처리 시간 및 상기 클라언트의 요청에 대하여 전송한 데이터의 크기에 대한 정보를 포함하는 정보일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면 수동형 지연 측정 장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 클라이언트와 네트워크를 통해 연결되어 수동형 지연(latency)을 측정하는 장치에 있어서, 상기 클라이언트의 제1 요청 및 제2 요청에 대한 로그 정보를 기록하는 로그 정보 기록부; 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 데이터 전송 시간 계산부; 및 상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 시간과 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 시간 간격에서 상기 제1 요청에 대한 서버의 처리 시간과 상기 데이터 전송 시간 계산부에서 계산된 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산하는 지연 계산부를 포함하는 수동형 지연 측정 장치가 제공된다.
상기 지연 계산부에서의 상기 지연 계산은 상기 클라이언트 각각의 요청에 대하여 계산되는 지연들에 대하여 평균을 계산하여 수행될 수 있다.
상기 제1 요청 및 상기 제2 요청은 상기 클라이언트와 상기 서버 사이의 연결이 지속되어 상기 서버에서 수신될 수 있다.
상기 데이터 전송 시간 계산부에서 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 것은, 상기 제1 요청에 대한 로그 정보에 포함되는 상기 제1 요청에 따라 전송한 데이터의 크기 및 상기 클라이언트와 상기 서버의 연결 사이의 대역폭을 이용하여 계산할 수 있다.
상기 로그 정보 기록부에서 기록하는 상기 로그 정보는 상기 클라이언트가 서버에 접속한 로깅 시간, 상기 클라이언트의 요청에 대한 상기 서버의 처리 시간 및 상기 클라언트의 요청에 대하여 전송한 데이터의 크기에 대한 정보를 포함하는 정보일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면 수동형 지연 측정 방법이 구현된 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 클라이언트 및 서버를 포함하는 네트워크에서 상기 서버에 의해 수행되는 수동형 지연(latency) 측정 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 정보를 저장하는 단계; 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 단계; 상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 정보를 저장하는 단계; 및 상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 시간과 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 시간 간격에서 상기 제1 요청에 대한 서버의 처리 시간과 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산하는 단계를 포함하는 수동형 지연 측정 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
상기 지연 계산은 상기 클라이언트 각각의 요청에 대하여 계산되는 지연들에 대하여 평균을 계산하여 수행될 수 있다.
상기 제1 요청 및 상기 제2 요청은 상기 클라이언트와 상기 서버 사이의 연결이 지속되어 수신될 수 있다.
제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 단계는, 상기 로그 정보에 포함되는 상기 제1 요청에 따라 전송한 데이터의 크기 및 상기 클라이언트와 상기 서버의 연결 사이의 대역폭을 이용하여 계산될 수 있다.
상기 로그 정보는 클라이언트가 서버에 접속한 로깅 시간, 클라이언트의 요청에 대한 상기 서버의 처리 시간 및 상기 클라언트의 요청에 대하여 전송한 데이터의 크기에 대한 정보를 포함하는 정보일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 수동형 지연 측정 방법 및 장치에 의하면, 클라이언트를 기준으로 하는 능동형 지연 측정과 비교하여서도 정확한 지연 측정이 가능한 장점이 있다.
또한, 서버의 부하를 증가시키지 않고, 서버의 본래 기능을 그대로 이용하면서도 보다 정확한 지연 측정이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법이 적용되기 위한 각각의 시간이 측정되는 것을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 장치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법에 의한 지연과 핑 테스트에 의한 지연을 비교하여 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법에 의한 각 지역별 지연과 TCP 연결 분석에 의한 각 지역별 지연의 최소값을 비교하여 도시한 그래프.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법이 수행되는 순서를 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도이다.
전술한 바와 같이 설명의 편의를 위해 데이터를 받는 것이 주를 이루는 쪽을 클라이언트(100)라 하고 데이터를 주는 것이 주를 이루는 쪽을 서버(110)라 칭하기로 하나, 이러한 명칭에 한정되는 것은 아니며, 네트워크를 구성하는 장치라면 모두 본 발명에 의한 지연 측정 방법이 가능함은 자명하다.
한편 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법은 먼저 클라이언트(100)로부터의 데이터 또는 신호의 요청(이하 설명의 편의와 구분을 위해 제1 요청이라 함)에 대하여 로그 정보를 저장한다(S200).
클라이언트(100)가 서버(110)에 접속하게 되면 접속에 대한 기록을 남기게 되는 이를 로그(log) 정보라 하며, 이는 클라이언트(100)가 서버(110)에 접속하면 그때마다 기록되는 정보이다.
이러한 로그 정보의 기록은 서버(110)에 포함되는 일반적 기능이며, 로그 정보는 일반적으로 클라이언트(100)가 서버(110)에 접속한 시간인 로깅 시간(logging time), 서버(110)가 클라이언트(100)의 요청에 대하여 데이터를 전송해준 시간으로서 서버 처리 시간(sever process time), 클라이언트(100)로 전송해준 데이터 크기와 데이터의 식별정보(ID) 등의 정보가 기록된다.
한편, 클라이언트(100)로 전송해준 데이터의 크기는 로그 정보를 통해 알 수 있고, 클라이언트(100)와 서버(110) 사이의 연결이 되었으므로 클라이언트(100)와 서버(110) 사이의 연결에서의 대역폭(bandwidth)에 대한 정보도 알 수 있다.
따라서 산술적인 데이터의 전송 시간은 데이터 크기를 대역폭을 크기로 나눈 값으로서 계산될 수 있다(S102).
한편, 다음으로 서버(110)는 클라이언트(100)로부터 다음에 이어지는 데이터 또는 신호의 요청(이하 설명의 편의와 구분을 위해 제2 요청이라 함)에 대한 로그 정보를 기록하게 된다(S104).
한편, 제2 요청에 대한 로그 정보에도 역시 클라이언트(100)가 서버(110)에 접속한 시간인 로깅 시간(logging time), 서버(110)가 클라이언트(100)의 요청에 대하여 데이터를 전송해준 시간으로서 서버 처리 시간(sever process time), 클라이언트(100)로 전송해준 데이터 크기와 식별정보(ID) 등의 정보가 기록된다.
다음으로 제1 요청에 대한 로그 정보와 데이터 전송 시간 그리고 제2 요청에 대한 로그 정보를 이용하여 지연(latency)을 계산한다(S106).
지연 계산은 먼저 제2 요청에 대한 로깅 시간과 제1 요청에 대한 로깅 시간 간격에서 서버 처리 기간 및 데이터 전송 시간을 감산하여 이루어진다.
이러한 제2 요청에 대한 로깅 시간과 제1 요청에 대한 로깅 시간 간격에서 서버 처리 기간 및 데이터 전송 시간을 감산하여 시간을 지연으로서 계산하게 되는 것을 도 2를 통해 보다 상세하게 살펴본다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법이 적용되기 위한 각각의 시간이 측정되는 것을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 요청에 대하여 클라이언트(100)가 서버(110)에 접속한 로깅 시간을 Tlog1이라 한다.
그리고 클라이언트(100)의 요청에 대해 클라이언트(100)로 데이터나 신호를 전송해주기 시작하여 완료되는 시간이 서버 처리 시간이 되며 이를 T1라 한다.
다음으로 데이터의 크기와 대역폭에 따라 계산되는 데이터 전송 시간을 T2라 한다.
즉 T2는 산술적으로 계산되는 서버(100)에서의 데이터 전송 시작 시간 및 데이터 전송 완료 시간이라 할 수 있다.
한편, 이러한 데이터 전송 시작 시간과 데이터 전송 완료 시간의 경우에도 서버(110)에서 별도로 기록하고 저장하는 경우도 있을 것이나, 일반적인 서버(110)의 기능으로서 기록하는 로그 정보에는 포함되지 않는 것이 일반적이다.
즉, 일반적인 서버(110)의 기능으로서 기록되는 로그 정보를 통해 Tlog1, Tlog2, T1, 및 데이터의 크기만을 알 수 있게 되므로, 데이터 전송 시간은 데이터의 크기와 대역폭 정보를 이용하여 별도로 계산하는 것이다.
이렇게 함으로써 종래의 서버(110) 본래의 기능 외에 추가적인 기능이나 데이터의 송수신 등을 포함시킬 필요가 없게 되며, 본래 서버(10)가 지닌 기능만을 이용하면 되는 이점이 있다.
한편, 만약 서버(110)에 데이터 전송 시작 시간과 데이터 전송 완료 시간을 별도로 기록하고 저장하는 기능이 포함되어 있다면 T2의 경우 별도로 계산하는 과정이 필요하지 않을 수 있다.
다음으로 클라이언트(100)에서 데이터를 수신하여 처리하는 시간을 t3라 하면, 클라이언트(100)는 수신한 데이터의 처리가 완료되면 다시 다음 데이터의 요청을 하게 되며 제2 요청에 대해서도 역시 로그 정보가 기록되며, 제2 요청에 대한 로깅 시간을 Tlog2라 한다.
한편, 지연은 Tlog2에서 Tlog1 사이의 시간 간격에서 T1과 T2를 제외한 시간을 지연으로 계산한다.
즉, 제1 요청에 대한 로깅 시간과 제2 요청에 대한 로깅 시간 간격에서 서버의 처리 시간인 T1와 데이터 전송시간인 T2를 제외한 시간을 지연으로서 계산하는 것이다.
이러한 본 발명에 의한 수동형 지연 측정 방법을 종래의 능동형 지연 측정 방법과 도 2를 참조하여 비교해 살펴본다.
종래의 능동형 지연 측정 방법은 클라이언트(100)를 기준으로 하므로 클라이언트(100)가 서버(110)로의 제1 요청을 수행한 시간에서 데이터의 수신이 시작된 시간까지인 t1이 지연으로 계산된다.
이에 비해 본 발명에 의한 지연 측정 방법에 의한 지연은 제1 요청에 대한 로깅 시간과 제2 요청에 대한 로깅 시간 간격에서 서버의 처리 시간인 T1와 데이터 전송시간인 T2를 제외한 시간인 T3가 지연으로 계산된다.
한편, t1과 T3가 같거나 근사값을 가지는지 판단하기 위해서 먼저 클라이언트(100)에서의 요청 시간과 서버(110)에서의 접속 시간은 결국 클라이언트(100)에서 서버(110)까지 요청이 이동되는 시간이 더 소요되므로 이를 제외한다면 결국 같은 시간이라고 가정할 수 있다.
또한 클라이언트(100)에서의 데이터 도착 시간과 서버(110)에서의 데이터 전송 시작 시간도 결국 서버에서 클라이언트(100로 데이터나 신호가 이동되는 시간이므로 이를 제외한다면 역시 같은 시간이라고 가정할 수 있다.
이러한 가정에 따르면 결국, t1+t2+t3=T1+T2+T3와 같다고 할 수 있다.
한편, t2와 T2는 데이터 전송 시간으로서 실질적으로 동일하거나 적어도 거의 동일한 시간으로서 동일 또는 근사값이라 할 수 있으므로 결국 수동형 지연 측정 방법에 의한 지연인 T3과 능동형 지연 측정 방법에 의한 지연인 t1이 같거나 근사값을 가지는 위해서는 t3와 T1이 같거나 근사값을 가지면 된다.
그런데 t3의 경우 클라이언트(100)에서의 데이터 처리를 위한 시간이고 T2의 경우 서버(110)에서의 데이터 처리를 위한 시간이며, 처리하는 데이터는 동일한 데이터이다.
따라서 결국 t3와 T2의 시간적 차이가 크지 않다는 것을 알 수 있으며, 데이터의 크기가 작으면 작을수록 더욱 그러함을 알 수 있다.
이러한 점은 지연 측정의 하나의 형태라 할 수 있는 RTT를 기준으로 판단하여서도 검증할 수 있다.
클라이언트(100)를 기준으로 하여 측정되는 RTT의 경우 클라이언트(100)에서 서버(110)로 접속하여 다시 클라이언트(100)로 응답이 돌아오는 시간에 서버(110)의 처리 시간을 더한 값이 된다.
반면, 서버(110)를 기준으로 하여 측정되는 RTT의 경우 서버(110)에서 클라이언트(100)로 접속하여 다시 서버(110)로 응답이 돌아오는 시간에 클라이언트(100)의 처리 시간을 더한 값이 된다.
결국 클라이언트(100)와 서버(110) 사이에서 데이터나 신호가 오고 가는 시간을 제외하고 생각하면 클라이언트(100)에서의 처리 시간과 서버(110)에서의 처리 시간 차이가 능동형이나 수동형 RTT나 지연 측정에서 시간의 차이가 되는 것이다.
따라서 클라이언트(100)와 서버(110) 사이에서 데이터나 신호가 오고 가는 시간이 클라이언트(100)를 기준으로 하던지, 서버(110)를 기준으로 하던지 큰 차이가 없고, 클라이언트(100)에서의 처리 시간과 서버(110)에서의 처리 시간 차이가 크지 않다면 능동형이나 수동형 RTT 측정 모두 유사한 값을 가질 수 있음을 의미하며, 특히 데이터의 크기가 작으면 작을수록 더욱 차이가 크지 않음을 알 수 있다.
본 발명에서는 이러한 점을 이용하여 서버(110)에서 지연을 측정하는 수동형 지연 측정 방법에서 서버(100)의 기능에 따라 본래 기록되는 정보인 로그 정보에 서버의 처리 시간 정보와 데이터의 크기 정보가 포함되는 점을 이용하여 별도의 다른 정보의 송수신이나 데이터의 분석이 필요 없이도 지연 측정이 가능하게 하는 것이다.
한편, 서버(110)에 기록되는 로그 정보는 클라이언트(100)와 서버 사이(110)의 연결이 계속되면 연속적으로 계속하여 기록되게 된다.
따라서 지연을 계산함에 있어서 복수개의 로그 정보로부터 각각의 지연을 계산하고 이들의 평균을 통해 지연을 계산하는 것도 가능하다.
예를 들어, 10개의 로그 정보가 있고, 10개의 로그 정보가 기록되는 동안 클라이언트(100)와 서버(110) 사이의 연결이 계속되고 있었다면 결국 9개의 시간 간격 정보를 획득할 수 있고 이를 통해 9개의 지연 정보를 획득할 수 있다.
이러한 9개의 지연 정보의 평균을 하나의 지연 정보로 계산함으로써 보다 확률적으로 정확성이 높은 지연의 측정이 가능하도록 할 수 있다.
특히 네트워크의 특성상 특정 시간에서의 오동작이나 네트워크 상태의 변화 등으로 인하여 지연의 값이 크게 달라지는 경우도 있을 수 있으므로 샘플링을 통한 평균값을 통한 지연의 측정은 지연의 정확성을 높일 수 있다.
또한, 예를 들어 샘플링을 통한 평균값의 계산시 최대값이나 최소값을 가지는 지연은 제외하는 방법이나, 최대값뿐만 아니라 지연의 최소값의 2배가 되는 지연이 있는 경우 이를 제외하고 지연을 계산하는 방법 등을 통해 측정되는 지연의 정확성을 보다 높이는 것도 가능하다.
한편, 서버(110)에는 불특정 다수의 클라이언트(100)가 접속하므로, 본 발명에서는 서버(110)에서는 지연 측정을 위한 특정 클라이언트(100)와의 연결이 지속되도록 하고, 클라이언트(100)에서 제1 요청에 대한 처리가 끝난 다음 즉시 제2 요청을 수신하도록 하는 것이 필요할 수 있다.
이를 위해 TCP/IP(Transfer Control Protocol/Internet Protocol) 기반에서의 'keep alive'와 같은 설정을 통한 접속 유지 설정이 필요할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 지연 측정 방법은 프로그램으로 구현되어 기록매체 등에 저장될 수 있고, 또한, 디지털 처리 장치에 프로그램이 설치되어 본 발명에 의한 지연 측정 방법이 구현될 수 있음은 자명하다.
이하에서는 본 발명에 의한 지연 측정이 이루어지도록 하는 지연 측정 장치의 구성에 대해 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 장치는 로그 정보 기록부(300), 데이터 전송 시간 계산부(310) 및 지연 계산부(320)를 포함할 수 있다.
로그 정보 기록부(300)는 클라이언트(100)가 서버(110)에 접속한 시간인 로깅 타임, 서버의 처리 시간, 데이터의 크기 등을 기록한다.
또한, 데이터의 식별 정보와 클라이언트(100)에 대하여 응답한 정보인 코드 정보를 포함할 수 있다.
이러한 로그 정보 기록부(300)는 바람직하게는 서버(100)에 본래 포함되는 기능에 의해 구현될 수 있음은 자명하다.
데이터 전송 시간 계산부(310)는 로그 정보 기록부(300)에 의해 기록된 데이터의 크기에 대한 정보와 클라이언트(100)와 서버(110) 사이의 대역폭을 이용하여 데이터 전송 시간을 계산한다.
전술한 바와 같이 데이터 전송 시작 시간과 데이터 전송 완료 시간의 경우에도 서버(110)에서 별도로 기록하고 저장하는 경우가 있다면, 데이터 전송 시간 계산부(310)도 서버(110)에 포함되는 기능에 의해 구현될 수 있다.
그러나 데이터 전송 시작 시간과 데이터 전송 완료 시간이 로그 정보에 포함되지 않는 것이 일반적이므로, 데이터 전송 시간은 데이터의 크기와 대역폭 정보를 이용하여 별도로 계산하는 것이다.
특히 본 발명에서는 종래의 서버(110) 본래의 기능 외에 추가적인 기능을 포함시키지 않아 서버(110)의 부하를 줄이는 것이 바람직하므로, 본래 서버(110)의 기능에 따라 저장되는 로그 정보만을 이용하도록 하는 것이 바람직할 것이다.
지연 계산부(320)는 제2 요청에 대한 로깅 시간과 제1 요청에 대한 로깅 시간 간격에서 서버의 처리 시간과 데이터 전송 시간을 감산하여 지연으로 계산한다.
제2 요청에 대한 로깅 시간과 제1 요청에 대한 로깅 시간 간격에서 서버의 처리 시간과 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산할 수 있는 이유는 전술한 바와 같다.
한편, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 장치는 서버에 포함되어 구현되거나, 또는 서버와 연결되는 별개의 장치를 통해 구현될 수 있음은 자명하다.
또한, 본 발명에 의한 지연 측정 방법을 프로그램의 형태로 구현하고 프로그램이 설치된 서버와 같은 디지털 처리 장치의 형태로 구현될 수도 있음은 전술한 바와 같다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법을 실제로 적용하여 측정한 지연을 표시하여 비교한 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정에 대해 살펴본다.
한편, 종래의 RTT 측정 방법은 핑 테스트와 TCP 연결 분석을 통한 지연 측정이 널리 사용되고 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법과 핑 테스트에 의한 지연 측정 방법의 결과를 비교한 것이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법에 의한 각 지역별 지연과 TCP 연결 분석에 의한 각 지역별 지연의 최소값을 비교하여 도시한 그래프이다.
그리고 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법은 보다 상세하게는 최대값을 제외한 평균값을 산정하는 샘플링 방식에 의한 지연 측정 방법을 사용한 것이다.
먼저 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법에 의한 지연과 핑 테스트에 의한 지연의 측정을 비교한 것으로서 지연(latency)를 알기 위한 방법의 하나로서 RTT를 기준으로 비교하여 도시한 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법에 의한 지연과 핑 테스트에 의한 지연을 비교한 값을 살펴보면 평균값의 경우 큰 차이가 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
그리고 최대값의 경우 핑 테스트의 경우보다 오히려 작은 값이 나타나고, 최소값의 경우 핑 테스트에 비해 큰 값이 나타나지만 그 차이가 크지 않음을 확인할 수 있다.
다음으로 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지연 측정 방법에 의해 서울에서 세계 각 지역별로의 지연 측정과 TCP 연결 분석에 의한 지연으로서 RTT를 기준으로 비교하여 도시한 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이 평균적으로 TCP 연결 분석에 의한 지연보다 본 발명에 의한 지연이 값이 더 큰 것을 알 수 있으나, 차이가 크지 않음을 알 수 있다.
즉, 종래의 핑 테스트에 의한 RTT 측정을 통한 지연 측정이나, TCP 연결 분석을 통한 RTT 측정을 통한 지연 측정과 비교하여 본 발명에 의한 지연 측정이 큰 차이의 오차가 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 수동형 지연 측정 방법에 의하면 능동형 지연 측정 방법과 같이 클라이언트 측에 별도의 프로그램의 설치할 필요가 없으며, 네트워크에 추가적인 트래픽을 발생시키지도 않으면서도 능동형 지연 측정 방법과 비교하여 큰 오차가 발생하지 않게 지연을 측정할 수 있게 된다.
그리고 서버의 경우에도 서버의 본래 기능으로서 구현되어 있는 로그 정보를 기록하는 기능을 이용하는 것이므로 수동형 지연 측정 방법임에도 서버의 부하를 크게 증가시키지 않는다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 클라이언트 110: 서버
300: 로그 정보 기록부 310: 데이터 전송시간 계산부
320: 지연 계산부

Claims (11)

  1. 클라이언트 및 서버를 포함하는 네트워크에서 상기 서버에 의해 수행되는 수동형 지연(latency) 측정 방법에 있어서,
    상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 정보를 기록하는 단계;
    상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 단계;
    상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 정보를 기록하는 단계; 및
    상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 시간과 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 시간 간격에서 상기 제1 요청에 대한 서버의 처리 시간과 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산하는 단계를 포함하는 수동형 지연 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지연 계산은 상기 클라이언트 각각의 요청에 대하여 계산되는 지연들에 대하여 평균을 계산하여 수행되는 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 요청 및 상기 제2 요청은 상기 클라이언트와 상기 서버 사이의 연결이 지속되어 수신되는 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 단계는,
    상기 로그 정보에 포함되는 상기 제1 요청에 따라 전송한 데이터의 크기 및 상기 클라이언트와 상기 서버의 연결 사이의 대역폭을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로그 정보는 클라이언트가 서버에 접속한 로깅 시간, 클라이언트의 요청에 대한 상기 서버의 처리 시간 및 상기 클라언트의 요청에 대하여 전송한 데이터의 크기에 대한 정보를 포함하는 정보인 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 방법.
  6. 클라이언트와 네트워크를 통해 연결되어 수동형 지연(latency)을 측정하는 장치에 있어서,
    상기 클라이언트의 제1 요청 및 제2 요청에 대한 로그 정보를 기록하는 로그 정보 기록부;
    상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 데이터 전송 시간 계산부; 및
    상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 시간과 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 시간 간격에서 상기 제1 요청에 대한 서버의 처리 시간과 상기 데이터 전송 시간 계산부에서 계산된 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산하는 지연 계산부를 포함하는 수동형 지연 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지연 계산부에서의 상기 지연 계산은 상기 클라이언트 각각의 요청에 대하여 계산되는 지연들에 대하여 평균을 계산하여 수행되는 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 요청 및 상기 제2 요청은 상기 클라이언트와 상기 서버 사이의 연결이 지속되어 상기 서버에서 수신되는 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 전송 시간 계산부에서 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 것은, 상기 제1 요청에 대한 로그 정보에 포함되는 상기 제1 요청에 따라 전송한 데이터의 크기 및 상기 클라이언트와 상기 서버의 연결 사이의 대역폭을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 로그 정보 기록부에서 기록하는 상기 로그 정보는 상기 클라이언트가 서버에 접속한 로깅 시간, 상기 클라이언트의 요청에 대한 상기 서버의 처리 시간 및 상기 클라언트의 요청에 대하여 전송한 데이터의 크기에 대한 정보를 포함하는 정보인 것을 특징으로 하는 수동형 지연 측정 장치.
  11. 클라이언트 및 서버를 포함하는 네트워크에서 상기 서버에 의해 수행되는 수동형 지연(latency) 측정 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
    상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 정보를 저장하는 단계;
    상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 계산하는 단계;
    상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 정보를 저장하는 단계; 및
    상기 클라이언트의 제2 요청에 대한 로그 시간과 상기 클라이언트의 제1 요청에 대한 로그 시간 간격에서 상기 제1 요청에 대한 서버의 처리 시간과 상기 제1 요청에 대한 데이터 전송 시간을 제외한 시간을 지연으로 계산하는 단계를 포함하는 수동형 지연 측정 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
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