우리가 활용하는 기술은 물리적 위치와 거리가 더 이상 장애물이 되지 않는 글로벌 커뮤니티를 창출했습니다. 실시간 커뮤니케이션은 빠르게 변화하고 디지털화되는 이 세계에서 필수적입니다.
기술의 급속한 변화 외에도, 최근 몇 년간 글로벌 사건들은 경제를 근본적으로 변모시켰습니다. 기업들이 직면한 수많은 도전 과제 중 하나는 변하지 않은 것이 바로 대면 커뮤니케이션의 필요성입니다. 원활한 실시간 커뮤니케이션을 가능하게 하는 것은 필수적입니다. 이 핵심 요소를 제공하지 못하면 사용자의 불만을 초래할 뿐만 아니라 궁극적으로 매출 손실로 이어집니다.
경쟁력을 유지하기 위해 개발자들은 효율적인 통신에 영향을 미치는 요소를 철저히 이해해야 합니다. 여기서 지연(latency)과 지터(jitter)의 논쟁이 등장합니다.
실시간 통신에서 중단의 두 가지 주요 원인은 네트워크의 지연과 지터입니다. 지터와 지연은 중요한 차이점을 이해해야 합니다. 두 현상은 일부 유사점(예: 네트워크 성능에 부정적인 영향을 미친다는 점)을 공유하지만, 완전히 다른 현상입니다.
응용 프로그램이 원활하게 작동하려면 지터와 지연 시간을 모두 최소화해야 합니다. 지터와 지연 시간의 차이를 이해하는 것은 적절한 해결책을 찾는 데 기본이 됩니다. 이 기사에서는 지터와 지연 시간의 원인을 설명하고, 두 가지를 식별하고 모니터링하는 방법을 안내하며, 이를 줄이기 위한 전략을 제시하여 실시간 통신을 최적화하는 데 도움을 드리겠습니다.
지연 시간(Latency)이란 무엇인가요?
지연(latency)은 네트워크 내에서 발생하는 지연을 의미합니다. 구체적으로, 데이터가 한 엔드포인트에서 다른 엔드포인트로 이동하는 데 걸리는 시간을 말합니다. 지연은 밀리초(ms)로 측정되며, 대부분의 경우 왕복 시간으로 계산됩니다. 예를 들어 웹페이지의 경우, URL을 클릭한 후 브라우저에 페이지가 로드되는 데 걸리는 시간이 지연입니다. 높은 왕복 시간은 네트워크가 최적의 성능을 발휘하지 못하고 있음을 나타냅니다.
지연 시간은 어느 정도가 적절할까요?
제로 지연 시간이 이상적이지만, 이는 실용적으로 불가능합니다. 이론상 인터넷 전송은 빛의 속도로 이동할 수 있습니다. 그러나 전송 과정의 자연스러운 부수적 현상으로 작은 지연이 발생합니다. 그렇다면 허용 가능한 지연 시간은 어느 정도일까요? Cisco에 따르면, 300ms 이하의 지연 시간은 원활한 통신에 충분합니다.
지터(Jitter)란 무엇인가요?
지터를 제대로 이해하려면 먼저 데이터가 네트워크를 통해 전송되는 방식을 고려하는 것이 도움이 됩니다. 정보는 패킷으로 분할되어 균일한 간격으로 수신자에게 전송됩니다. 목적지에 도착한 패킷은 재조립됩니다. 원활한 통신에서는 데이터 패킷이 일관되게 흐르고 올바른 순서로 목적지에 도착합니다. 그러나 네트워크 과부하나 간헐적인 경로 변경으로 인해 데이터 패킷이 지연되거나 순서가 뒤바뀔 수 있습니다. 이 전송 지연의 변동은 지터라고 합니다. 지터도 지연과 마찬가지로 밀리초 단위로 측정됩니다. 높은 지터는 지연의 큰 변동을 의미하며, 낮은 지터는 작은 변동만을 나타냅니다.
지터는 어느 정도까지 허용되나요?
일정한 지연은 오디오나 비디오 애플리케이션에 영향을 주지 않지만, 지연의 변동은 VoIP 및 기타 서비스에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 30ms 이하의 지터는 일반적으로 허용 가능한 수준으로 간주되지만, 이보다 높은 값은 사용자 경험에 영향을 미칩니다.
지연 시간 vs 지터: 차이점은 무엇인가요?
앞서 논의한 바와 같이, 지연 시간은 데이터를 특정 네트워크 목적지로 전송하는 데 걸리는 시간이며, 지터는 그 지연 시간 내의 변동입니다. 그러나 많은 개발자들이 지터와 지연 시간을 서로 대립되는 개념으로 생각하지만, 반드시 그렇지는 않습니다. 두 개념은 더 밀접하게 연관되어 있습니다. 패킷 지터가 지연(즉, 지연 시간)을 유발할 수 있기 때문입니다. 두 가지를 최소화하려면 그 영향과 원인을 이해하고, 지연 시간과 지터를 테스트 및 모니터링하는 방법을 배워야 합니다.
지터와 지연 시간의 영향
높은 지연 시간이나 지터는 통신 성능에 심각한 장애물이 될 수 있으며, 특히 실시간 비디오 및 음성 통신에서 더욱 그렇습니다. 그렇다면 두 요소는 실시간 통신 경험에서 어떻게 나타날까요?
사용자들이 가장 짜증나는 경험 중 하나는 끊기는 통화, 로봇 같은 피드백, 버퍼링 지연, 연결 끊김입니다. 이는 네트워크가 높은 지터를 경험할 때 발생하는 현상입니다. 지연도 마찬가지로 짜증나며, 지연된 통화, 에코, 중복 대화 등을 유발합니다. 간단히 말해, 음성 지연은 지연으로 인해 발생하며, 통화 품질은 지터에 의해 영향을 받습니다.
통신 품질 저하를 제외하고도, 지연과 지터가 높은 네트워크에서 시간 제한이 발생하면 시간에 민감한 대화에서 기업에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 영향을 통제하는 것은 조직의 효율성과 생산성을 최적화하는 데 필수적입니다. 하지만 문제의 근본 원인이 무엇인지 어떻게 알 수 있을까요? 네트워크 테스트 및 모니터링 옵션을 고려해 보겠습니다.
네트워크 테스트
지연이나 지터 중 어느 것이 문제의 원인인지 구분하는 것이 첫 번째 단계입니다.
지연 테스트
지연은 일반적으로 “핑 시간”으로 표현되며, 높은 핑 시간은 높은 지연을 의미합니다. 핑 테스트는 네트워크의 지연을 측정하는 가장 간단한 방법이며, 특히 가정 사용자가 포함된 네트워크에서 유용합니다. 그러나 대규모 및 확장된 네트워크를 갖춘 기업은 더 포괄적인 접근 방식을 선호할 수 있습니다. 다음 섹션에서 이에 대해 자세히 설명하겠지만, 현재는 간단한 명령 프롬프트를 사용하여 지연 시간을 측정하는 방법을 살펴보겠습니다:
- ‘ping [IP 주소 또는 호스트 이름]’을 입력하고 엔터 키를 누릅니다. Google을 ping하려면 “ping www.google.com -t”를 입력합니다.
- ping의 응답 시간이 측정되어 표시됩니다.
- 응답 시간이 예상보다 길다면 지연 시간에 문제가 있을 가능성이 높습니다.
- 테스트를 중지하려면 Ctrl+C를 입력합니다.
테스트를 중지하면 최소, 최대, 평균 왕복 시간(밀리초 단위)과 패킷 손실 요약이 표시됩니다.
다음은 예시 출력입니다:
PING google.com (172.217.164.196): 56 데이터 바이트
64 바이트로부터 172.217.164.196: icmp_seq=0 ttl=54 시간=17.8 ms
64 바이트 수신: 172.217.164.196: icmp_seq=1 ttl=54 시간=17.2 ms
64 바이트 수신: 172.217.164.196: icmp_seq=2 ttl=54 시간=17.3 ms
— google.com ping 통계 — 전송된 패킷 3개, 수신된 패킷 3개, 패킷 손실률 0.0%
왕복 시간 최소/평균/최대/표준편차 = 17.2/17.5/17.8/0.2 ms
지터 테스트
첫눈에 보기에 ping 테스트가 네트워크 지터를 판단하는 데 어떻게 도움이 되는지 명확하지 않을 수 있습니다. 결국, 지터와 ping을 직접 비교하는 방법은 없습니다. 그러나 이는 ping 테스트가 완전히 무용지물이라는 의미는 아닙니다. 연속된 ping 테스트 간의 값 차이의 평균을 계산함으로써 ping과 지터를 식별하고 추론할 수 있습니다. 이 값(밀리초 단위)은 지터의 측정값입니다. 즉, 지터는 시간이 지남에 따라 ping이 급증하거나 끊기는 속도로 볼 수 있습니다.
또 다른 인기 있는 옵션은 TestMy.net과 같은 온라인 속도 테스트를 사용하는 것입니다. 이 도구는 자체적으로 ping 테스트를 실행하지 않아도 지터와 지연 시간을 표시합니다.
그러나 이러한 도구는 지터 점수의 일반적인 개요만 제공하며, 전체 서버의 지연 시간과 지터를 측정하지 않는다는 점을 주의해야 합니다.
지연 시간과 지터 모니터링
위에서 언급된 테스트는 좋은 출발점이지만 단점이 있으며, 개발자에게 장기적인 해결책도 아닙니다. 정확한 장기적 추세를 파악하려면 테스트를 지속적으로 반복해야 합니다. 또한 핑 테스트는 일반적으로 반응형 접근 방식으로 간주되며, 경쟁이 치열하고 시간에 민감한 비즈니스 환경에서는 실용적이지 않습니다. 더 효율적인 솔루션을 찾는 개발자는 더 적극적인 네트워크 모니터링 시스템을 활용하는 것이 좋습니다.
여러 옵션이 있습니다. Paessler PRTG Network Monitor와 같은 제품은 다양한 네트워크 조건을 모니터링하기 위해 맞춤형으로 설정 가능한 다중 센서를 포함합니다. 이러한 모니터링 도구는 최소 임계값이 초과될 때마다 자동 알림을 전송하도록 설정할 수 있습니다. 또한 역사적 데이터를 저장하여 네트워크의 건강 상태를 완전히 이해하는 데 도움을 줍니다.
네트워크의 지터와 지연을 테스트하고 모니터링하기 위해 어떤 전략과 소프트웨어를 사용하든, 다음 단계는 원인을 파악하고 제거하거나 최소화하는 것입니다. 그러나 지연과 지터의 주제는 결코 단순하지 않습니다. 따라서 원활한 실시간 통신을 지원하는 최고 품질의 네트워크를 유지하는 데 따른 번거로움과 노력을 줄일 수 있는 종합적인 솔루션을 찾고 있다면, 다른 기술을 탐색하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, Agora Video Chat SDK는 복잡한 테스트 절차의 정확성을 직접 걱정하거나 손가락 하나 움직이지 않고도 명확하고 원활한 경험을 제공합니다.
지연(Latency) vs. 지터(Jitter)의 원인
지연과 지터의 원인은 여러 가지입니다. 일부는 한 가지 측면에만 영향을 미치지만, 다른 일부는 두 요소에 모두 기여합니다. 따라서 어떤 문제를 해결하기 전에, 지연, 지터, 그리고 두 요소에 기여하는 요인들을 명확히 이해하는 것이 필수적입니다.
지터와 지연의 공통 원인
- 불충분한 대역폭 – 지연과 지터는 모두 불충분한 대역폭으로 인해 발생합니다. 즉, 네트워크를 통해 과도한 양의 데이터를 전송하려는 기기가 너무 많아 시스템이 수요를 따라가지 못하기 때문입니다. 대역폭 한도가 초과되면 발생하는 네트워크 과부하로 인해 패킷이 지연되거나 손실되어 지연과 지터가 모두 증가합니다.
- 열악한 전송 매체 – 와이파이를 사용할 경우 네트워크 케이블을 사용할 때보다 더 큰 장애를 경험할 수 있습니다. 라우터와의 거리 증가로 상황이 악화되며, 신호 강도가 낮을 경우(부스터를 사용하더라도) 영향을 받을 수 있습니다. WAN 및 광섬유 케이블과 같은 매체는 지터와 지연을 유발할 수 있는 내재된 한계를 가지고 있습니다.
- 노후되거나 성능이 낮은 하드웨어 – 네트워크 인프라 자체도 지연과 지터의 원인이 될 수 있습니다. 데이터가 얼마나 효율적으로 수신되는지는 네트워크의 가장 약한 부분에 의해 결정됩니다. 와이파이, 라우터, 스위치, 케이블 등 노후된 네트워크 장비는 대량의 데이터를 처리하도록 설계되지 않았을 수 있습니다. 이는 특히 최종 사용자 하드웨어가 제한된 CPU 및 메모리, 오래된 브라우저, 또는 데이터 처리량에 제한을 가하는 구형 운영 체제를 사용하는 네트워크에서 특히 중요합니다.
지연의 원인
- 소스와 목적지 간의 거리 – 이는 지연의 가장 주요한 원인 중 하나입니다. 거리가 멀수록 데이터 패킷은 여러 네트워크와 수많은 라우터를 거쳐 이동해야 합니다. 이 중 하나의 라우터가 용량을 초과하면 지연이 발생할 가능성이 높습니다.
- 부적절한 구성 – 소프트웨어와 하드웨어가 잘못 구성되면 패킷 충돌이 발생해 통신 속도가 느려질 수 있습니다.
- 패킷 손실 및 지터 – 패킷의 상당 부분이 잘못 라우팅되거나 목적지에 도달하지 못하면 네트워크가 패킷을 재라우팅하는 과정에서 전체 지연이 발생합니다.
- 패킷 크기 – 큰 패킷은 작은 패킷보다 전송에 더 많은 시간이 소요됩니다.
- 데이터 유형 – 텍스트 패킷은 비디오와 같은 대역폭을 많이 사용하는 미디어보다 더 빠르게 전송됩니다. 이는 실시간 통신 경험을 관리할 때 특히 중요한 고려 사항입니다.
지터의 원인
- 패킷 우선순위 지정 부족 – 네트워크 내에서 잘못된 유형의 패킷에 우선순위가 부여되면, 해당 패킷이 다른 패킷 뒤에 지연되어 네트워크 내 혼잡이 증가할 수 있습니다.
- 라우팅 문제 – 패킷이 잘못 전송되면 목적지로 재라우팅됩니다. 이는 패킷이 수신되는 순서를 변경시켜 지터를 유발합니다.
이러한 모든 요소는 고려할 가치가 있지만, 성능 저하의 주요 원인은 소프트웨어 자체일 수 있다는 점도 주목해야 합니다. 따라서 지연과 지터로 인한 문제를 방지하고 해결하기 위해 최신 기술과 도구를 사용하는 신뢰할 수 있는 실시간 통신 플랫폼을 선택하는 것이 필수적입니다.
지연과 지터 해결 및 최소화 방법
모든 방해 요소를 완전히 제거하는 것은 불가능합니다. 그러나 지연과 지터를 최소화하기 위해 적용할 수 있는 몇 가지 전략이 있습니다.
사용자가 지터와 지연 문제를 해결하는 방법
다음 전략은 네트워크 성능을 개선하기 위해 지연과 지터를 동시에 줄이는 데 도움이 됩니다:
- 인터넷 속도 확인: 지연 및 지터 문제를 해결하기 위한 첫 번째 단계는 인터넷 속도를 확인하는 것입니다. 속도 테스트를 실행하고 결과를 인터넷 서비스 제공업체(ISP)의 광고 속도와 비교할 수 있습니다. 속도 테스트 결과가 예상보다 낮은 경우 ISP에 연락하여 문제를 해결해야 할 수 있습니다.
- 네트워크 연결 확인: 인터넷 속도가 충분한 경우 다음 단계는 네트워크 연결을 확인하는 것입니다. 모든 케이블이 제대로 연결되어 있는지, 라우터나 모뎀이 적절한 위치에 있는지, 네트워크 설정이 올바르게 구성되어 있는지 확인하세요. 무선 간섭이 연결에 영향을 미치고 있는지 확인해야 할 수도 있습니다.
- 네트워크 장치 재설정: 위의 단계가 도움이 되지 않는 경우 모뎀, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치를 재설정해야 할 수 있습니다. 이를 통해 설정과 연결이 초기화되어 문제가 해결될 수 있습니다.
- 펌웨어 업데이트: 오래된 펌웨어는 지연 및 지터 문제를 일으킬 수 있으므로 기기를 최신 상태로 유지하세요.
- 품질 서비스(QoS) 설정 사용: 품질 서비스(QoS) 설정은 특정 유형의 네트워크 트래픽을 우선순위로 지정할 수 있습니다. 설정을 변경하면 경쟁 트래픽으로 인한 지연 및 지터를 줄일 수 있습니다.
- 유선 연결 시도: 무선 연결을 사용 중이라면 이더넷 케이블로 직접 연결해 보세요. 이는 무선 간섭으로 인한 지연과 지터 현상을 줄일 수 있습니다.
- VPN 사용: 가상 사설 네트워크(VPN)는 트래픽을 안전한 터널을 통해 전송하여 지연과 지터 현상을 줄일 수 있습니다. 또한 데이터가 모니터링되거나 조작되는 것을 방지하는 데도 도움이 됩니다.
개발자가 지연 시간을 줄이는 방법
네트워크 지연 시간을 줄이기 위한 전략은 데이터 패킷이 전송 중에 소요되는 시간을 줄이는 데 집중합니다.
- 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 설정 – 캐싱, 연결 최적화, 점진적 이미지 렌더링과 같은 기술을 사용하면 방문자가 콘텐츠에 접근하는 경로를 단축할 수 있습니다. CDN은 트래픽을 가능한 가장 적은 경로를 통해 전송하여 더 나은 경험을 제공합니다.
- 병목 지점을 찾아 제거하세요 – 네트워크 트래픽의 흐름을 모니터링하여 문제 영역을 특정하고 필요에 따라 라우터를 재라우팅하거나 업그레이드하세요.
- 문제 있는 엔드포인트를 제거하세요 – Solar-Winds Network Performance Manager와 같은 소프트웨어 도구를 사용하여 열 지도를 생성해 가장 약한 지점을 확인하고 과도한 대역폭 사용을 방지하세요.
- 다운로드 매니저 사용 – 다운로드 매니저는 부하 분배를 관리하여 소수의 시스템이 대역폭을 독점하지 않도록 방지하며, 네트워크가 더 빠르게 다운로드를 완료할 수 있도록 합니다.
- 네트워크 구성 최적화 – 서브네팅, 트래픽 셰이핑, 로드 밸런싱과 같은 기술을 특정 주의가 필요한 경우 교정 조치로 적용합니다.
개발자를 위한 지터 감소 전략
지터를 해결하는 최상의 방법은 특정 문제에 따라 달라지지만, 다음은 좋은 출발점입니다.
- 지터 버퍼 – 음성 통화 및 스트리밍 서비스에서 널리 사용되는 버퍼는 네트워크의 두 끝점 사이에 위치합니다. 버퍼는 패킷을 일시적으로 보관한 후 지정된 시간 후에 방출하여 순차적으로 전송되도록 합니다. 이 과정에서 지연이 발생하므로 양방향 통신에 버퍼를 구현할 때는 신중한 고려가 필요합니다.
- 네트워크 연결 변경 – 가장 품질이 좋은 케이블을 사용하여 유선 연결로 전환하세요. 이 방법이 불가능한 경우 5GHz와 2.4GHz 사이를 전환하여 혼잡을 최소화하세요.
개발자를 위한 지연 시간과 지터 최소화 완벽한 솔루션
위 전략은 지연 시간과 지터 문제를 개선할 수 있습니다. 그러나 실시간 음성 및 비디오 상호작용(RTE)의 최고 품질을 위해 웹사이트를 최적화하려는 개발자에게는 Agora가 해결책입니다. 우리의 목표는 혁신적인 기술과 소프트웨어를 활용해 개발자가 사용자 경험을 향상시키는 더 나은 UX 디자인을 창출할 수 있도록 지원하는 것입니다.
아고라의 글로벌 네트워크는 저지연 음성 및 비디오 통신을 지원하므로 지터를 줄입니다. 개발자는 우리 플랫폼을 신뢰하여 지연을 줄여 전체 사용자 경험을 원활하게 만들 수 있습니다.
