1. 들어가며

VMware Horizon을 사용하면서 늘 하나의 의문이 맴돌았습니다.
'대한민국 안에서는 전송 지연이 아주 적지만, 만약 지연이 크다면 성능에 어떤 악영향을 미칠 것인가?'

아무리 구글을 뒤져봐도 실제 환경에서 이런 테스트를 한 사람이 없어서, 직접 측정해보기로 했습니다.

결론부터 이야기하자면, 이미징 성능은 지연시간에 큰 영향을 받지 않았지만 입력 지연은 그대로 드러났습니다.
Teradici에서는 입력 지연 때문에 30ms 이하의 지연을 유지하라고 권고한 것으로 보입니다.

2. 테스트 환경

서버(VM): Intel Xeon E7-4890v2 (VM에 24Thread 할당) / Windows 7 SP1 / Horizon Agent 7.1
클라이언트: Dell P45 Zero Client (Tera2140 탑재)

제로 클라이언트는 WAN 환경에서 Horizon Security Gateway를 통해 VM에 접속하였으며, 회선의 Round-Trip Latencty는 10ms입니다.
여기서 의사적인 네트워크 지연을 만들기 위하여 리눅스 머신과 제로 클라이언트를 브릿지, Traffic Control을 적용했습니다.

테스트는 Youtube에서 동영상을 재생하여 재생시간 동안의 세션 데이터를 수집하는 방법으로 이루어졌습니다.
테스트에 사용한 동영상은 링크에서 확인하실 수 있습니다.

제로 클라이언트가 아닌 Horizon Client에서의 성능도 확인해보고 싶었으나, 현재 사용중인 시스템의 CPU 성능이 낮아 이미징 디코딩에 지연이 발생하였습니다.
테스트 환경이 개선되면 추가하도록 하겠습니다.

3. 테스트 결과

PCoIP Statistics Viewer를 통해 세션 정보를 수집, 그래프로 나타냈습니다.
TX Bandwidth는 Kbit, Round Trip Latency는 ms, Encoded Frames은 fps입니다.

3-1. 10ms 지연

3-2. 30ms 지연

6번 샘플부터 동영상 재생이 시작됩니다.

3-3. 50ms 지연

5번 샘플부터 동영상 재생이 시작됩니다.

3-4. 100ms 지연

21번 샘플부터 동영상 재생이 시작됩니다.

3-5. 130ms 지연

10번 샘플부터 동영상 재생이 시작됩니다.

결론적으로 동영상 재생에 있어서 latency의 영향은 그다지 느껴지지 않았고, 140ms 지연에서 음성이 밀리는 현상도 일어나지 않았습니다.
하지만 latency가 낮을수록 화면이 전환될 때 생기는 짧은 끊김 현상이 일어나는 빈도가 적었고, 무엇보다 입력 지연은 latency의 영향을 그대로 드러내었습니다.
30ms 이하의 환경에서는 입력 지연을 그다지 체감할 수 없었으므로, 쾌적한 사용을 위해서는 30ms 이하의 지연시간을 유지할 필요가 있겠습니다.

오히려 주목해야 할 부분은 바로 TX Bandwidth입니다. 1080P 단일 모니터를 사용했음에도 불구하고 피크 비트레이트가 무려 55Mbps에 육박하는 것을 확인할 수 있었습니다.
최상의 이미지 퀄리티를 얻기 위해서는 대역폭의 확보가 매우 중요하며, 만약 대역폭을 충분히 확보하지 못했다면 Maximum Image Quality를 적절한 수준까지 낮춰야 할 것입니다.

5. 시연 영상

140ms의 지연이 걸리는 환경에서 원본 영상과 1:1 비교를 해 보았습니다.

중간 중간 화면 전환시 끊기는 것을 제외하면 부드럽게 재생되는 것을 확인할 수 있습니다.
∗해상도와 모니터의 수에 따라 이 결과는 얼마든지 달라질 수 있습니다.

6. 결론

PCoIP를 사용할 때 지연시간의 영향은 응용에 따라 크게 느껴질 수도 있고, 작게 느껴질 수도 있습니다.
만약 키보드와 마우스를 사용하여 생산적인 일을 할 때 지연시간이 크다면 사용자가 체감하는 성능은 최악일 것입니다.
하지만 단순히 디스플레이 용도라면 지연시간은 크게 중요하지 않습니다. 오히려 대역폭을 더 중시해야 할 것입니다.

이번 테스트를 하면서 중간 중간 0.4~0.6% 가량의 패킷 로스가 발생하였는데, 패킷 로스가 발생하는 타이밍에 맞추어 끊김이 일어났습니다.
결국 자연스러운 이미지를 얻고 싶다면 가장 먼저 패킷 로스를 확인하고, 그 다음으로 대역폭을 확인하고, 마지막으로 지연 시간을 확인하면 되겠습니다.

입력 지연이 중요하다면 지연시간을 최우선으로 낮춰야 할 것입니다.

P.S: 서버 시스템으로 Remote Workstation Card를 사용하였을 경우의 결과도 추후 추가할 예정입니다.