처리량이란 무엇입니까? 처리량 측정을 위한 6가지 최고의 도구

데이터 전송 회로의 능력, 즉 처리량(더 정확히는 네트워크 처리량)은 일반적으로 초당 비트 수(bps)로 측정되며, 특정 시간 동안 전송 가능한 데이터 양을 나타냅니다. 이제 처리량을 측정하는 데 유용한 도구들을 살펴보겠습니다. '100Mbps 회선이면 처리량도 100Mbps 아닌가?'라고 생각할 수도 있지만, 실제로는 그렇지 않은 경우가 많으므로 측정 도구가 필요합니다.

처리량에 대해 자세히 알아보고, 처리량의 정의와 오해를 살펴볼 것입니다. 또한 대역폭과 처리량 간의 혼동을 해결하고, 처리량에 영향을 미치는 요인들을 논의할 것입니다. 비트와 바이트의 차이를 명확히 하고 처리량 수치가 실제로 의미하는 바를 이해하는 데 도움을 드릴 것입니다. 마지막으로, 처리량 측정에 사용되는 최고의 도구들과 인터넷 처리량 측정 도구에 대한 간략한 설명을 제공할 것입니다.

처리량이란 무엇인가?

위키백과에 따르면 처리량은 "최대 생산 속도 또는 무언가를 처리할 수 있는 최대 속도"입니다. 이 정의는 다소 일반적이며, 우리가 실제로 관심을 두는 것은 네트워크 처리량입니다. 통신 분야에서는 "통신 채널을 통한 성공적인 메시지 전달 비율"로 더욱 구체적으로 정의됩니다. 이제 처리량의 정의에 더 가까워졌습니다.

컴퓨터 네트워킹에서 처리량은 일반적으로 데이터를 전송하는 회로나 링크의 최대 용량을 의미하며, 초당 비트 수(bps), 킬로비트(kbps), 메가비트(Mbps), 기가비트(Gbps) 등으로 표시됩니다. 처리량은 사용자가 지불하는 용량과 관련이 있습니다. 예를 들어, 100Mbps LAN 인터페이스의 이론적인 처리량은 100Mbps이고, 인터넷 연결이 20Mbps라면 처리량도 20Mbps일 것으로 예상합니다.

처리량의 정확한 정의는 다소 주관적일 수 있지만, 여기서는 데이터 전송 네트워크 회로의 용량을 나타내는 실제 측정값이라고 가정하겠습니다. 즉, 회로에서 달성할 수 있는 최대 대역폭입니다. 도로에 비유하자면, 처리량은 시간당 도로를 통과할 수 있는 최대 차량 수와 같습니다.

처리량과 대역폭은 같은 개념인가?

처리량의 정의를 고려할 때, 처리량과 대역폭이 같은 것이라고 생각할 수 있습니다. 네트워크 대역폭과 네트워크 처리량의 정의는 비슷하게 들릴 수 있습니다. 어떤 사람에게는 대역폭의 정의가 다른 사람에게는 처리량의 정의가 될 수 있어 이 두 용어가 서로 바꿔서 사용되는 것처럼 보일 수도 있습니다.

하지만 우리는 이 두 용어를 교환해서는 안 된다고 생각합니다. 정확히 말하자면, 우리가 어떻게 생각하는지는 중요하지 않습니다. 적어도 독자 여러분께는 중요하지 않아야 합니다. 중요한 것은 이 글에서 우리가 이 용어들을 어떻게 사용할지에 대한 합의입니다. 앞으로 "처리량"은 회로의 최대 데이터 전송 용량을 의미하고, "대역폭"은 회로가 실제로 전달하는 데이터의 현재 속도를 의미하는 것으로 사용하겠습니다. 따라서 100Mbps 처리량의 회로에서 측정된 대역폭은 1Mbps만큼 낮을 수도 있고 심지어 0이 될 수도 있습니다.

처리량에 영향을 미치는 요인들

처리량이 회로의 최대 전송 용량이라면 왜 값이 달라질까요? 실제로는 최대 처리량과 실제 처리량을 구별하는 것이 중요합니다. 한 데이터 센터의 서버와 다른 데이터 센터의 서버 간의 데이터 경로 처리량을 예로 들어 보겠습니다. 이 경로의 처리량은 경로를 구성하는 여러 구간 중 가장 낮은 처리량과 같다고 생각할 수 있지만, 실제로는 그보다 더 낮을 수도 있습니다. 데이터 전송 경로에 있는 모든 장치는 지연을 추가하여 처리량을 감소시킬 수 있습니다.

네트워크 과부하나 혼잡도 또한 처리량에 영향을 줄 수 있습니다. 고속도로 비유를 다시 사용하자면, 교통량이 많은 고속도로가 교통량이 적은 고속도로보다 훨씬 느린 속도로 차량이 이동한다는 것을 알고 있습니다. 네트워크도 마찬가지입니다.

비트와 바이트의 차이점

회선이나 목적지 경로의 최대 처리량을 알면 특정 크기의 파일을 전송하는 데 필요한 시간을 계산할 수 있습니다. 하지만 계산 시 주의해야 합니다.

처리량은 일반적으로 초당 비트 수(bps), 초당 킬로비트(kbps), 초당 메가비트(Mbps), 초당 기가비트(Gbps)로 측정됩니다. 이때 킬로, 메가, 기가와 같은 접두사로 인해 혼란이 발생할 수 있습니다. SI 표준에서 이러한 접두사는 각각 1,000(킬로), 1,000,000(메가), 1,000,000,000(기가)의 곱을 나타냅니다.

반면 파일 크기는 보통 바이트, 킬로바이트, 메가바이트, 기가바이트로 측정되며, 1바이트는 8비트로 구성됩니다. 현재 킬로, 메가, 기가 접두사는 1998년 국제전기기술위원회(IEC) 표준에 따라 SI 표준과 동일한 의미를 갖습니다. 하지만 일부 사람들은 여전히 1킬로바이트를 1,024바이트로 정의하는 이전 이진 규칙을 사용합니다. 따라서 1메가바이트 파일 크기는 1,024 × 1,024(또는 1,048,579)바이트이고, 1기가바이트는 1,024 × 1,024 × 1,024(또는 1,073,741,824)바이트입니다.

여기서 중요한 점은 SI 기가바이트와 구식 이진 기가바이트의 차이가 거의 74MB에 달한다는 것입니다. 따라서 데이터 전송에 걸리는 시간을 계산할 때 파일 크기와 처리량 수치가 SI 접두사를 사용하는지 이진 접두사를 사용하는지 알아야 합니다.

정확한 수치 계산하기

사람들이 일반적인 표현을 줄여서 사용하는 것은 흔한 일입니다. 예를 들어, 64킬로바이트 파일을 "64k 파일"이라고 하거나 100메가바이트 파일을 "100메가 파일"이라고 합니다. 회로 처리량에 대해 이야기할 때도 마찬가지입니다. 따라서 초당 256킬로비트 회로를 "256k 회로"라고 하고, 2Mbps 회로를 "2메가 회로"라고 합니다. 물론 파일 크기는 바이트로 측정되는 반면, 회로 처리량은 비트로 측정되므로 전송 시간을 계산할 때 주의해야 합니다.

예를 들어, 64k 파일을 생각해 봅시다. 실제로는 64 × 1,024(이진 승수를 사용한다고 가정) × 8비트로 총 524,288비트입니다. 마찬가지로 64k 회로는 64 × 1,000, 즉 64,000bps의 속도로 비트를 전송합니다. 따라서 64k 회로를 통해 64k 파일을 전송하는 데 걸리는 최소 시간은 524,288/64,000, 즉 8.192초입니다. 많은 사람들이 "k"가 항상 같은 값을 의미한다고 잘못 생각하고 64k 파일이 64k 회로를 통해 1초 만에 전송될 것이라고 결론 내릴 것입니다.

처리량 측정 도구

네트워크 성능을 모니터링하고 측정하는 데 사용할 수 있는 많은 도구 중에서, 몇몇 도구들은 처리량 측정만을 위한 목적으로 제작되었습니다. 이러한 도구들은 다양한 방식을 사용하여 처리량을 측정합니다. 일부는 SNMP 또는 NetFlow와 같은 분석 프로토콜을 사용하고, 일부는 스트레스 테스트를 수행합니다.

1. SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Pack (무료 평가판)

SolarWinds는 네트워크 모니터링 도구 분야에서 높은 명성을 얻고 있습니다. 미국에 본사를 둔 이 회사는 네트워크 관리자의 특정 요구 사항을 해결하는 TFTP 서버나 서브넷 계산기와 같은 많은 무료 도구로도 유명합니다.

이 회사는 또한 네트워크 대역폭 분석기 팩이라는 제품에 처리량 분석 솔루션을 제공합니다. 하지만 이 제품은 독립 실행형 제품이 아니라, 뛰어난 SNMP 모니터링 도구인 SolarWinds Network Performance Monitor 또는 우수한 NetFlow 수집기 및 분석기인 SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer에 대한 추가 기능입니다.

이제 Network Bandwidth Analyzer Pack의 기능을 살펴보겠습니다. 이 제품은 포괄적인 네트워크 처리량 분석 및 성능 모니터링 기능을 제공합니다. 따라서 네트워크 성능과 처리량을 모니터링하고 분석하며, 네트워크 오류를 식별하고 장치의 가용성과 성능을 모니터링하며, 처리량 측정을 위한 흐름 데이터를 수집하는 데 도움이 됩니다.

또한 이 소프트웨어를 사용하면 대역폭을 많이 사용하는 사용자와 응용 프로그램을 식별하고, 가장 많은 대역폭을 사용하는 사용자, 응용 프로그램 또는 네트워크 프로토콜을 결정하고, 네트워크 트래픽 우선순위 지정 정책을 검증하고, QoS 정책의 효율성을 측정할 수 있습니다.

SolarWinds Network Bandwidth Pack은 노드, 인터페이스, 볼륨의 수에 따라 라이선스가 부여됩니다. 가격을 알아보려면 SolarWinds에 문의해야 합니다. NPM 또는 NTA의 추가 기능이므로 해당 제품의 비용도 고려해야 합니다. 제품을 구매하기 전에 사용해보고 싶다면 무료 평가판을 이용할 수 있습니다.

2. iperf3

iperf 시리즈 도구를 사용하면 IP 네트워크의 최대 처리량을 측정할 수 있습니다. 타이밍, 프로토콜, 버퍼와 관련된 다양한 매개변수를 조정할 수 있어 필요한 측정에 맞게 작업을 사용자 정의할 수 있습니다. 각 테스트에 대해 iperf3는 측정된 처리량, 손실 및 기타 매개변수를 보고합니다.

Iperf3는 이전 버전에 비해 많은 개선 사항을 제공하며, 이제 nuttcp 및 netperf와 같은 다른 도구에서 볼 수 있는 여러 기능들을 포함하고 있습니다. 이전 iperf 버전에서는 이러한 기능들이 없었습니다. 예를 들어, 이번 버전에서는 제로 복사 모드와 선택적인 JSON 출력이 추가되었습니다. iperf3는 이전 iperf와 호환되지 않습니다.

Iperf3는 주로 ESnet/로렌스 버클리 국립 연구소에서 개발되었으며, 3절 BSD 라이선스로 배포됩니다. 주로 CentOS Linux, FreeBSD, OS X에서 개발되었으며, 공식적으로 지원되는 유일한 플랫폼입니다. 하지만 OpenBSD, Android, 기타 Linux 배포판에서도 성공적으로 작동한다는 보고가 있습니다.

iperf의 이전 버전인 iperf2는 여전히 다른 조직에서 활발하게 개발되고 있습니다. 그러나 최고의 기능을 원한다면 GitHub에서 iperf3를 다운로드하여 사용해야 합니다.

3. Totusoft LAN Speed Test

이름에도 불구하고 LAN Speed Test는 LAN(Local Area Network)만 테스트하는 것은 아닙니다. 파일 전송, 하드 드라이브, USB 드라이브, LAN 속도를 측정하기 위한 간단하면서도 강력한 도구로 설계되었습니다. 이 도구는 알려진 양의 데이터를 전송하는 데 필요한 시간을 측정하여 작동합니다. 로컬 하드 드라이브나 USB 저장 장치를 대상으로 선택하면 해당 장치의 처리량이 측정됩니다. 반면에 원격 저장 위치를 선택하면 네트워크 처리량을 측정합니다.

LAN Speed Test는 Windows/Mac 파일 캐싱의 영향을 받지 않도록 메모리에 테스트 파일을 생성한 다음, 데이터를 양방향으로 전송하여 전송을 완료하는 데 필요한 시간을 측정합니다. 그런 다음 모든 계산을 수행합니다.

LAN Speed Test 서버를 실행하는 원격 컴퓨터로 파일을 전송하는 옵션도 있습니다. 이렇게 하면 측정하고 있는 것이 실제로 LAN 처리량이고, 원격 호스트 스토리지 하위 시스템의 지연 시간은 무시할 수 있다는 것을 확인할 수 있어 유용할 수 있습니다. LAN Speed Test 도구와 마찬가지로 LAN Speed Test 서버도 수신된 데이터를 디스크가 아닌 메모리에 저장합니다.

LAN Speed Test는 기능이 제한된 무료 버전과 단일 라이선스에 대해 10달러부터 시작하는 유료 버전(다수 사본 구매 시 할인 제공)으로 제공됩니다.

4. NetStress

NetStress는 무선 네트워크의 처리량 측정을 전문으로 하는 도구입니다. 클라이언트와 서버의 두 가지 구성 요소로 이루어져 있으며, 이 둘 사이의 처리량을 효과적으로 측정합니다. 물론 유선 네트워크에도 사용할 수 있습니다.

이 도구는 먼저 네트워크 성능의 기준을 설정하는 데 사용하고, 문제가 발생하여 성능 저하가 의심될 때 다시 실행하여 결과를 기준과 비교하는 방식으로 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 실제로 처리량 문제가 있는지 여부를 확인하고 문제를 해결하는 데 필요한 단계를 파악할 수 있습니다. 이러한 기능이 이 도구의 무선 전문성의 핵심입니다.

NetStress에는 다음과 같은 기능이 있습니다. 첫째, 서버나 클라이언트 역할을 하는 도구가 하나만 있습니다. 또한 가변 세그먼트 크기로 TCP 및 UDP 데이터 전송을 모두 지원하고, 여러 데이터 스트림을 지원합니다. 사용자가 원하는 대로 조정할 수 있는 몇 가지 고급 매개변수도 있습니다. 예를 들어, 표시 단위를 초당 비트 또는 바이트로 선택할 수 있습니다.

NetStress는 게시자의 웹사이트인 nutsaboutnets.com에서 무료로 다운로드할 수 있습니다.

5. TamoSoft Throughput Test

TamoSoft Throughput Test는 이 목록에서 처리량 테스트 도구라고 명시적으로 광고되는 유일한 도구입니다. 프리웨어 도구이며, 무료로 사용할 수 있지만 오픈 소스는 아닙니다. 이 도구는 네트워크를 통해 TCP 및 UDP 데이터 스트림을 지속적으로 전송하고, 중요한 메트릭을 계산하여 작동합니다. 예를 들어, 업스트림 및 다운스트림 처리량 값, 패킷 손실, 왕복 시간을 계산합니다. 이 소프트웨어는 결과를 숫자와 차트 형식으로 표시합니다.

TamoSoft Throughput Test는 IPv4 및 IPv6 연결을 모두 지원하며, 사용자가 서비스 품질(QoS) 설정을 기반으로 네트워크 성능을 평가할 수 있도록 합니다. 이 도구는 목록에 있는 다른 몇 가지 도구와 마찬가지로 서버와 클라이언트의 두 가지 구성 요소로 구성되어 있습니다.

작동 방식은 다음과 같습니다. 클라이언트 부분은 연결을 수신 대기 중인 서버 부분에 연결합니다. 연결이 설정되면 클라이언트와 서버는 양방향으로 데이터를 교환하고, 클라이언트 측 애플리케이션은 네트워크 메트릭을 계산하고 표시합니다. 이 과정은 간단하지만 실제 처리량을 측정하는 데 유용합니다.

TamoSoft Throughput Test는 프리웨어로 제공되며, TamoSoft는 WLAN 성능 분석을 위한 완전한 솔루션인 TamoGraph Site Survey도 제공합니다.

6. IxChariot

마지막으로, IxChariot은 세계적으로 유명한 전자 테스트 장비 제조업체인 Keysight의 소프트웨어 부서인 Ixia에서 만든 제품입니다. IxChariot은 단순히 처리량을 측정하는 도구 이상이며, 수많은 고급 기능을 갖춘 완벽한 네트워크 분석 솔루션입니다. 처리량을 측정할 수 있기에 이 목록에 포함되었지만, 그 외에도 많은 기능을 제공합니다.

다음은 이 제품의 주요 기능 중 일부입니다. 무선 성능 및 지리적 위치를 포함한 네트워크 성능을 즉시 평가할 수 있습니다. 성능 엔드포인트는 모바일 장치, PC, Mac, 모든 하이퍼바이저 또는 클라우드 서비스에서 실행되며, 모든 플랫폼을 중앙에서 관리할 수 있습니다. 이 소프트웨어는 처리량, 패킷 손실, 지터, 지연, MOS, Netflix 또는 YouTube와 같은 OTT 비디오를 포함한 전체 애플리케이션 에뮬레이션, 주요 성능 메트릭을 제공합니다.

최상급의 가격을 가진 최고급 제품으로, 정확한 가격을 알아보려면 견적을 요청해야 합니다. 무료 평가판은 제공되지 않지만, 온라인 데모를 이용할 수 있습니다.

인터넷 처리량 테스트 정보

논의를 마무리하기 전에, 또 다른 인기 있는 네트워크 처리량 측정 도구인 인터넷 속도 테스트 도구에 대해 이야기하고 싶습니다. 이러한 도구를 사용하면 인터넷 서비스 제공업체로부터 받는 최대 업로드 및 다운로드 처리량을 매우 정확하게 측정할 수 있습니다.

여러 가지 도구를 사용할 수 있으며, Ookla의 Speedtest는 아마도 가장 인기 있는 도구 중 하나일 것입니다. 매일 1천만 건 이상의 고유한 테스트에 사용되고 있습니다. Speedtest는 2006년 설립 이후 총 200억 건 이상의 테스트를 수행했습니다. 회사의 목표는 "네트워크 성능에 대한 투명성을 제공"하는 것입니다.

Speedtest는 현재 Speedtest.net 웹사이트에서 사용할 수 있으며, iOS, Android, OS X, Windows, Google Chrome, Apple TV용 독립 실행형 애플리케이션으로 다운로드하여 설치할 수도 있습니다.

이러한 목적에 사용할 수 있는 다른 유사한 도구도 있습니다. 대부분의 주요 인터넷 서비스 제공업체에서 클라이언트에게 서비스를 제공합니다. 하지만 이러한 서비스보다는 객관적인 접근을 위해 일반적으로 타사 도구를 사용하는 것이 좋습니다.