네트워크 전달방식 비교 (Packet switching, Circuit switching)

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[링크텍스트](출처: https://bnzn2426.tistory.com/55 [보통의 개발자])

네트워크 상에서 호스트와 호스트 간에 정보(data)를 주고 받는 전달 방식에는

회선 교환 방식 (Circuit switching)과 패킷 교환 방식 (Packet switching)이 있습니다.

Packet - switching

packet switching은 송신할 데이터를 packet이라는 단위로 쪼개서 전송한다.

먼저 Packet switching은 데이터를 패킷(packet)이라는 단위로 쪼개서 전송하는 방식입니다.

패킷은 다음 링크로 전송하기 전에 저장을 한 뒤 전달하는 store and forward 방식을 따릅니다.

패킷의 헤더에는 출발지(source)와 목적지(destination) 정보가 있습니다.

라우팅 알고리즘을 이용하여 경로를 설정하고, 중간의 라우터들을 거쳐 최종 목적지에 도달하게 됩니다.

이러한 과정에서 패킷은 다음 라우터로 이동하기 위해 큐에서 대기(queueing)하는데

이 때 수용할 수 있는 큐의 범위를 초과하게 되면 손실(loss)이 발생하게 됩니다.

Circuit - switching

circuit network에서 가장 중요한 것은 circuit 설정이다.

packet network와는 다르게 circuit network는 데이터가 호스트에서 목적지로 가는 경로가 단 하나다. 즉, 유일한 경로를 통해 데이터를 전송한다. 때문에 circuit만 설정하면 데이터는 그저 보내기만 하면 된다.

반면에 Circuit switching은 하나의 회선을 할당받아 데이터를 주고받는 방식입니다.

먼저 통신을 위한 연결을 해야하며 연결이 되고 나면 출발지(source)로부터 목적지(destination)까지 도착하는데

사용되는 회전 전체를 독점(dedicated)하기 때문에 다른 사람이 끼어들 수 없습니다.

Circuit switching은 전화와 같은 실시간 통신에 사용됩니다. 따라서 속도와 성능이 일정합니다.

Circuit switching이 회선을 분할하는 방식에는 FDM과 TDM이 있습니다.

FDM(Frequency Division Multitasking) 방식은 할당된 대역폭을 나누어 사용하는 방식이고,

TDM(Time Division Multitasking) 방식은 할당된 대역폭을 시간단위로 나누어 번갈아가며 사용하는 방식입니다.

packet switching vs circuit switching

circuit switching network의 가장 큰 장점은 유일한 회선 사용에 의한 빠른 데이터 전송이다. 이는 무시할 수 없는 큰 매력이다. 하지만 네트워크가 점점 복잡해져 가는 현시대에 circuit을 설정하는 것이 더 복잡해져 간다.

따라서 packet switching network를 주장하는 사람들은 아래의 이유를 든다.

(1) 회선 교환보다 전송 용량을 더 잘 공유하고

(2) 회선 교환보다 구현이 간단하고 효율적이며 구현 비용이 적다는 점

(3) 패킷 교환은 필요에 따라 링크 사용을 할당 (링크를 효율적으로 사용할 수 있음)

가변적이고 예측할 수없는 종단 간 지연 때문에 (주로 가변적이고 예측할 수 없는 대기열 지연 때문에) 패킷 스위칭이 실시간 서비스 (예 : 전화 통화 및 화상 회의 통화)에 적합하지 않다

하지만 패킷 교환 및 회선 교환이 오늘날의 통신 네트워크에서 널리 보급 되더라도, 추세는 확실히 패킷 교환의 방향에 있다. 오늘날 많은 회선 교환 전화 네트워크 조차도 서서히 패킷 교환으로 전환하고 있다. 특히, 전화 네트워크는 전화 통화비가 비싼 해외 의 경우 패킷 교환을 사용하는 경우가 많다.