[Network] 회선 교환(Circuit Switching) 방식과 패킷 교환(Packet Switching) 방식

회선 교환(Circuit Switching) 방식이란?

2개의 컴퓨터 단말기 간에 정해진 통신로나 회선을 설정하여 정보를 교환하는 방식이다. 회선 교환 방식은 주로 음성전화 시스템에 사용된다. 전화는 일대일로 데이터를 교환하고, 전화 간 통화 중에는 다른 상대와 전화통화가 불가능하다.

 

회선 교환 방식 특징

• 일단 통신로가 설정되면 그 통신로는 전용 회선으로 사용될 수 있다.
• 회선 교환 방식은 주로 음성 전화 시스템에 사용된다.
• 통신로가 설정되면 부분망은 이 통신로를 통하는 정보를 간섭하지 않으므로 정보의 형태, 부호, 전송 제어 절차 등에 제약이 없다.
• 대량의 정보를 송신할 수 있는 팩스 전송, 통신 밀도가 높은 데이터 통신에 적합하다.

 

회선 교환 방식 장점

• 일단 설정된 통신은 안정적이다.
• 다른 요인에 의해 통신이 방해받지 않는다.
• 연속적이고 대용량 데이터 처리에 용이하다.

 

회선 교환 방식 단점

• 통신 연결이 늘 보장되지 않는다.
• 회선 이용 효율이 떨어진다. (대역폭 낭비)
• 통신 중 회선에 문제가 발생하면 연결이 끊어지고 회선 할당부터 다시 해야 한다.

 

 

패킷 교환(Packet Switching) 방식이란?

컴퓨터 네트워크와 통신의 방식 중 하나로 현재 가장 많은 사람들이 사용하는 통신 방식이다. 작은 블록의 패킷으로 데이터를 전송하며 데이터를 전송하는 동안만 네트워크 자원을 사용하도록 하는 방법을 말한다. 정보 전달의 단위인 패킷은 여러 통신 지점(Node)을 연결하는 데이터 연결 상의 모든 노드들 사이에 개별적으로 경로가 제어된다.

이 방식은 통신 기간 동안 독점적인 사용을 위해 짤막한 데이터 트래픽에 적합하다.

 

패킷 교환 방식 특징

• 패킷은 여러 경로를 이용 가능하면서 가장 효율적인 경로를 찾는다.
• 전송 속도 및 흐름 제어가 가능하다.
• 송신 패킷의 순서와, 수신 패킷의 순서가 다를 수 있다.
• 에러 탐지가 가능하다.
• 일반적인 인터넷 망에서 사용된다.

 

패킷 교환 방식 장점

• 회선 효율성이 높다.
• Store-and-Forward 방식을 사용하기 때문에 각 스테이션에 맞도록 속도를 조절할 수 있다.
• 상황에 따라 교환기 및 회선 등의 장애가 발생하더라도 패킷 우회 전송이 가능하므로 전송의 신뢰성이 보장된다.
• 전송 지연이 줄어들고 안정성이 높아진다.

 

패킷 교환 방식 단점

• 데이터 단위 길이가 제한된다.
• 경로에서의 각 교환기에서 다소의 지연이 발생한다.
• 패킷 교환을 위한 소프트웨어 및 하드웨어가 복잡하다.
• 각 패킷마다 주소를 위한 오버헤드가 존재한다.

 

패킷 교환 2가지 방식

데이터 그램 방식

데이터 그램 방식은 비연결 지향적인 성격을 가진다. 데이터 그램 방식은 관련된 패킷이라도 따로 전송하는 방법이다. 그러므로 패킷마다 가는 경로가 다를 수 있고, 망이 상황에 따라 달라지며, 패킷의 도착 순서가 바뀔 수 있어 순서의 재조정이 가능해야 한다.

 

데이터 그램 방식 장점

• Call Setup 과정이 필요 없어 소수 패킷만을 보낼 때 빠르고 오버헤드가 적다.
• 망 자원이 바쁠 경우 다른 경로로 보내기 때문에 망 운용에 융통성이 있다.
• 망이 고장 났을 때 최적의 경로를 찾아갈 수 있어 신뢰성이 높다.

 

가상 회선 방식

가상 회선 방식은 회선 교환 방식을 차용했다. 연결 지향적인 특성을 가지고 있으며 전송하기 전에 논리적으로 목적지와 연결시킨다. 각 패킷에 가상 회선 식별 번호가 존재하고 이 식별 번호를 통해서 전송된 순서대로 목적지에 도착하게 된다.

관련된 패킷을 전부 같은 경로를 통해 전송한다.

 

가상 회선 방식 장점

• 각 노드에서 처리시간이 적게 소요된다.
• 패킷이 출발한 순서대로 도착하기 때문에 오류 제어가 쉽다.
• 전송할 데이터가 많아도 Call Setup을 한 번만 하면 되기 때문에 효율적인 전송을 할 수 있다.
• 데이터를 전송하기 전에 Call Setup이 이루어져 라우팅 테이블이 등록된다. 회선을 전용하지 않기 때문에 각각의 패킷에 대해 각각의 경로를 지정할 필요가 없다.

 

가상 회선 방식 단점

• Call Setup에 대한 오버헤드가 존재한다.