디지털 교과서(AIDT) 원격 수업 지연과 학내망 병목 0초 진단: ZeliSpeed의 ICMP 지터(Jitter) 계측과 비동기 스트리밍 대역폭 텔레메트리 아키텍처

private async Task<(double PingMs, double JitterMs)> MeasurePingAsync(CancellationToken token)
{
    return await Task.Run(() =>
    {
        using var pingSender = new Ping();
        var results = new double[10];

        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            token.ThrowIfCancellationRequested();
            try
            {
                var reply = pingSender.Send(_pingHost, 3000);
                results[i] = reply.Status == IPStatus.Success ? reply.RoundtripTime : 999;
            }
            catch
            {
                results[i] = 999;
            }
        }

        double avgPing = results.Average();
        double jitter = 0;
        // 인접한 연속 패킷 간의 시간 편차 절대값 합산
        for (int i = 1; i < results.Length; i++)
            jitter += Math.Abs(results[i] - results[i - 1]);
        jitter /= (results.Length - 1);

        return (avgPing, jitter);
    }, token);
}

private async Task<(double Mbps, long Bytes, double Seconds)> MeasureDownloadAsync(CancellationToken token)
{
    using var httpClient = new HttpClient { Timeout = TimeSpan.FromSeconds(30) };

    var sw = Stopwatch.StartNew();
    // 헤더 도착 즉시 스트림을 열어 메모리 버퍼링 지연 원천 제거
    var response = await httpClient.GetAsync(_downloadTestUrl, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead, token);
    response.EnsureSuccessStatusCode();

    long totalBytes = 0;
    var buffer = new byte[65536]; // 64KB 고속 전송 버퍼
    using var stream = await response.Content.ReadAsStreamAsync(token);

    while (true)
    {
        token.ThrowIfCancellationRequested();
        int bytesRead = await stream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length, token);
        if (bytesRead == 0) break;
        totalBytes += bytesRead;
    }

    sw.Stop();
    double seconds = sw.Elapsed.TotalSeconds;
    // 바이트 -> 비트(*8) -> 메가비트(/1,000,000) 환산
    double mbps = (totalBytes * 8.0) / seconds / 1_000_000.0;
    return (mbps, totalBytes, seconds);
}

private async Task<(double Mbps, long Bytes, double Seconds)> MeasureUploadAsync(CancellationToken token)
{
    using var httpClient = new HttpClient { Timeout = TimeSpan.FromSeconds(30) };

    int size = 10_000_000; // 10MB
    var payload = new byte[size];
    new Random().NextBytes(payload); // 압축 회피용 난수 페이로드

    var content = new ByteArrayContent(payload);
    content.Headers.ContentType = new System.Net.Http.Headers.MediaTypeHeaderValue("application/octet-stream");

    var sw = Stopwatch.StartNew();
    try
    {
        await httpClient.PostAsync(_uploadTestUrl, content, token);
    }
    catch (HttpRequestException) { /* 순수 전송 완료 시간만 계측 */ }

    sw.Stop();
    double seconds = sw.Elapsed.TotalSeconds;
    if (seconds < 0.1) seconds = 0.1;
    double mbps = (size * 8.0) / seconds / 1_000_000.0;
    return (mbps, size, seconds);
}

// 테스트 중단 버튼 클릭 시 즉시 취소 요청
if (_isTesting)
{
    _cts?.Cancel();
    return;
}

// 측정 완료 후 최근 50개 히스토리 컬렉션 관리
_history.Insert(0, new SpeedHistoryItem
{
    Time = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"),
    Summary = $"↓ {downloadMbps:F1}  ↑ {uploadMbps:F1} Mbps  |  Ping {pingMs:F0}ms (Jitter {jitterMs:F1}ms)"
});
if (_history.Count > 50) _history.RemoveAt(_history.Count - 1);