10Mbps
100Mbps
1Gbps
흔히 말하는 인터넷 속도이다.
그러나 실제로, 1Gbps 속도가 나오는 사람은 없다.
왜 그럴까?
가장 많이 사용하는 100Mbps에 대해 알아보자.
100M bit per second
즉, 1초에 100M비트를 전송할 수 있다.
그러나 이는 사실과 다르다.
100Mbps는 100MHz 클럭으로 데이터가 전송되며,
NRZ등의 방식으로 전송시, 실제 속도보다 더 많이 전송할 수 도 있다.
데이터 압축이 조금 될 수 있다.
어째든 이런 통신방식(프로토콜)은 제외하고, 그냥 100M bit per second라고 치고,
1초에 100M 비트를 전송하지만,
우리가 흔히 알고 있는 이더넷의 경우,
1개의 패킷은 약 1492바이트이며, 이는 헤더포함이다.
"에이~ 헤더는 얼마 안되네?"
패킷 헤더는 약 20~40바이트 고정이다.(프로토콜마다 조금씩 다름)
1460/1492=0.978552
즉 약 2%는 패킷 헤더로, 실제 데이터는 약 98%이다.
이는 패킷당이며, 패킷에 데이터가 1460바이트 꽊채워 보낼때 해당하는 사항이다.
작은 데이터를 자주 보내면, 패킷헤더의 비율이 커져, 실제 전송대역폭이 크게 줄어든다.
10바이트 데이터를 자주 전송하면, 헤더가 40바이트이므로, 배보다 배꼽이 큰 상황이 벌어집니다.
어쨋든, 100Mbps로 전송을 해도, 실제 데이터는 이론상 최대 약 98%인 98Mbps만 전송이 가능합니다.
그러나 여기서 또 몇가지를 빼야합니다.
데이터 전송오류(충돌)
이더넷 방식은 데이터 충돌을 인정하고, 오류발생시, 재전송을 하게 됩니다.
이렇게, 네트워크 전송을 하기위해 장비들끼리 부가적으로 통신을 하게되고,
이런 절차에 의해, 실제 대역폭이 또 줄어듦니다.
게다가, 또, PC나 핸드폰등에서 전송버퍼등의 부족, 패킷 분석등으로 고성능 PC(하드웨어)가 아니면, 이또한 처리를 다 하기가 어렵습니다.
그래서 보통 100Mbps일때 약 60~80%정도를 최대 전송량이라고 봅니다.(이는 장비, 시대, 장소에 따라 차이가 있음)
간단하게 PC2대를 직접 연결하여 파일전송을 해보면,
윈도우가 파일 처리를 하는데 대역폭을 또 소비합니다.
실제 파일만 전송이 되는게 아니고, 여러가지 부가정보 및 프로토콜 정보도 전송이 됩니다.
그러다 보니, 잘해야 10Mbyte정도 속도가 나옵니다.
1byte는 8bit이므로, 약 80Mbps정도라고 할 수 있습니다.
이는 PC를 직접 연결했을때, 일이고, 공유기나 허브등을 거치면, 수치는 또 떨어집니다.
PC사양에도 영향을 받습니다.
Gbps로 동작하면 더 빠를것이다?
고주파대역에서는 노이즈에 더 취약합니다.
예를 들어 1비트 전송시간이 1/1GHz이므로 0.000000001초만 노이즈가 발생해도, 1비트 오류가 납니다.
1비트 오류는 1패킷을 재전송해야하고, 그것도 쌍방이 합의해서 해야하니, 시간이 배는 걸립니다.
그러다보니, 10Mbps때보다도 실제 대역폭 비율은 상당히 낮아집니다.(주의 : 비율입니다.)
빨라지기는 하지만, 주변에 노이즈원이 많다면, 생각보다는 매우 많이 낮은 성능이 나옵니다.
Gbps로 동작해서 좋은점
전송속도가 빨라질 수 록 딜레이(레이턴시) 가 줄어듧니다.
100Mbps일때, "야~"하고 소리치면, 반대쪽에서 들릴때 "야~"하고 들리려면, 0.01초가 걸린다고 가정하면,
1Gbps일때는 같은 시간에 "야~"를 1000번을 더 말할 수 있습니다.
그러므로, 더 빨리 반응이 옵니다.
더 정확히 말하면, 100Mbps에서는 0.01초가 지나야, "야~"소리를 들을 수 있지만,
(그전에는 아무 소리도 못들음)
1Gbps에서는 "야------------------------아----------------------------"하고 계속 바뀝니다.
이는, 프로 디지털 음향기기에서 100Mbps대역도 충분한데, 굳이 Gbps 장비를 사용하는 이유가 됩니다.
또한, 오디오에서 48kHz샘플링 보다 더 높은 96kHz샘플링을 사용하면, 더빠른 반응을 얻을 수 있어, 레이턴시가 줄어드는 효과가 나타납니다.
Gbps로 동작해서 나쁜점
전송속도가 빨라질 수 록 주파수가 높아지고, 주파수가 높아질 수 록 에너지 효율이 떨어집니다.
빠를 수록 전기를 많이 소모한다는 말입니다.
쉽게 말해서, 속도가 빠른 공유기는 발열도 심합니다.
요즘 Gbps대역의 공유기들은 저소비전력과 방열이 화두입니다.
에너지 효율로 따지면, 10Mbps로 전송하는것이 가장 유리합니다.
전력면에서는 데이터가 적으면, 저속으로 통신하는것이 유리합니다.
또한, 노이즈에 민감해집니다.
10Mbps에서는 100MHz대역의 노이즈는 문제가 안됩니다만,
Gbps에서는 100MHz대역의 노이즈는 치명적일 수 있습니다.
무선 100Mbps 인터넷속도와 유선 100Mbps속도는 다르다?
유선과 무선의 차이점은 무선은 노이즈 영향을 많이 받습니다.
유선은 상대적으로 적게 받습니다.
노이즈 영향으로 패킷 오류등이 더 많이 발생하여, 무선은 유선보다 근본적으로 더 느립니다.
보통 Wi-Fi는 약 40,80Mbps의 성능이며, 160Mbps(급)등의 Wi-Fi도 있으나, 이는 핸드폰등이 이 속도를 지원해야 사용 가능한 속도입니다.
가정에서 노트북으로 Wi-Fi를 사용하면, 대부분 유선인터넷보다 느립니다.(몇년 후에는 달라지겠네요)
100Mbps 공유기에서 나오는 무선 Wi-Fi속도는 100bps가 아닙니다.(대부분 40~80Mbps)
