네트워크 병목 현상 Network Bottleneck

네트워크 병목 현상 Network Bottleneck

네트워크 병목현상이란?

네트워크 병목 현상은 네트워크나 시스템의 특정 지점에서 대역폭, 처리량 등이 제한되어 전체 성능을 저하시키는 현상을 말한다

주요 원인 primary causes

• 네트워크 대역폭 부족 limited network bandwidth
• 서버 처리 능력 저하 server processing capacity
• 과도한 트래픽 excessive traffic

토폴로지는 병목현상을 찾을 때 중요한 기준이 된다

네트워크 구조(예: 스타, 버스, 링, 메쉬 등)에 따라 데이터 흐름 경로가 다르기 때문에, 특정 노드나 연결부가 병목 현상을 유발할 가능성이 있다

 

병목 현상의 사례 (Examples of Bottlenecks)

서버 과부하 (Server Overload)

예를 들어, 동시 접속자가 급증하여 웹 서버가 감당할 수 있는 한계를 초과하는 경우 서버의 처리 속도가 느려지고, 전체 네트워크가 지연될 수 있다.

라우터/스위치 성능 제한 (Router/Switch Performance Limitations)

특정 라우터나 스위치가 낮은 처리 성능을 가질 경우, 이를 거쳐가는 데이터 흐름이 느려진다.

대역폭 부족 (Bandwidth Limitations)

네트워크의 특정 링크가 제한된 대역폭을 가지고 있으면 대량의 데이터가 몰리면서 병목이 발생한다.

디스크 입출력 제한 (Disk I/O Limitations)

서버가 네트워크 요청에 따른 데이터를 디스크에서 가져와야 하는 경우, 디스크 성능이 낮으면 처리 속도가 제한된다.

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병목 현상의 해결 방안 (Solutions for Bottlenecks)

로드 밸런싱 (Load Balancing)

서버에 부하가 집중될 경우, 로드 밸런서를 통해 여러 서버로 부하를 분산시켜 서버 병목을 줄인다.

대역폭 업그레이드 (Bandwidth Upgrade)

대역폭을 늘려 네트워크의 처리량을 증가시키면 병목 현상을 완화할 수 있다.

네트워크 구조 최적화 (Optimizing Network Structure)

토폴로지를 분석해 네트워크 흐름이 원활하게 이루어지도록 노드 위치를 조정하고, 메쉬나 링 토폴로지로 변경하여 여러 경로를 제공하면 단일 지점의 병목을 줄일 수 있다.

캐싱 (Caching)

자주 요청되는 데이터를 캐시 서버에 저장하여, 데이터베이스 또는 디스크로의 요청을 줄인다.

QoS (Quality of Service)

중요한 트래픽에 우선순위를 부여하여, 트래픽 혼잡을 줄이고 필수 데이터의 전송을 보장한다.

하드웨어 업그레이드 (Hardware Upgrade)

성능이 낮은 라우터, 스위치, 디스크 등의 하드웨어를 업그레이드하여 병목 지점을 해결할 수 있다.