[네트워크] 네트워크 전달 방식 쉽게 이해하기 (Packet Switching, Circuit Switching)

◇  공부 기록용으로 작성하였으니 틀린 점, 피드백 주시면 감사하겠습니다 ◇

 

 

 

Switching 이란?

네트워크를 연결 방식이 2가지 있다고 가정해 보자.

하나는 Complete Network 방식, 또 하나는 Switch 방식.

Complete Network 방식은 nC2 = n(n-1)/2 개의 연결 라인이 필요하다.
하지만 Switch 방식을 이용한다면 n개의 라인만으로 해결 가능하다.

 

Switching 내부의 동작방식

 

 

 

 

회로 교환 vs 패킷 교환

Circuit Switching vs. Packet Switching

통신 네트워크에서 데이터 전송을 다루는 2 가지 주요 접근 방식이다.

​
​

Circuit Switching (회로 교환)

Circuit Switching 방식은 📞전화기를 예로 들면 쉽게 이해할 수 있다.
발신자와 수신자가 회선(Transmission line)을 1대 1로 독점하는 방식.

회선을 독점하고 있기 때문에 통화하고 있는 동안에는 제 3자의 누군가가 통화에 들어올 수 없다.

그리고 정보가 실시간으로 송수신하는 특징이 있다.

😊 장점

통신이 안정적 🛡️:

• 예약된 회선을 사용하기 때문에 통신의 전송 속도가 일관적이다
• 중간에 다른 요인에 의해 데이터 손실이나 오류가 발생할 확률이 낮다.
• 음성 통화와 같은 실시간 서비스에 유리하다.

🤔 단점

네트워크 자원(resource)을 많이 소모한다.

• 자원 낭비: 회선이 예약되면 다른 통신을 위해 사용 불가능하므로, 일부 경우에는 자원이 낭비될 수 있다.
• 비용: 회선 예약 및 유지에 대한 비용이 높을 수 있다.
  ​
  
  
  ​

Packet Switching (패킷 교환)

Packet Switching 방식은 🌐인터넷을 예로 들면 이해하기 쉽다.
전화는 통화를 할 동안 계속해서 정보가 전달되어야 한다. (실시간 송수신)

하지만 인터넷 같은 경우에는 정보를 계속해서 전달할 필요는 없다. 필요할 때만 데이터 요청과 수신하면 된다.

 

Packet Switching의 동작 원리 

❗ 중요 개념: 패킷, 라우터

 

패킷 분할: 

전송하려는 데이터를 일정 크기의 여러 패킷으로 나눈다.
각 패킷에는 목적지 주소(destination), 송신지 주소에 대한 정보가 포함되어 목적지에 전송된다.

 

독립적인 전송:

각 패킷은 독립적으로 전송된다. 이때, 같은 데이터의 패킷이라도 서로 다른 경로를 통해 목적지에 도달할 수 있다.

 

라우팅: 

패킷은 네트워크의 라우터나 스위치를 통해 최적의 경로로 전달된다.

이때 경로는 네트워크의 상태와 혼잡도에 따라 동적으로 조절될 수 있다.

 

재조립: 

목적지에 도착한 패킷들은 원래의 데이터로 재조립된다.
패킷들은 각자 독립적으로 도착할 수 있으며, 도착 순서와 상관없이 데이터를 재구성할 수 있다.

 

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%A8%ED%82%B7_%EA%B5%90%ED%99%98#/media/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Packet_Switching.gif

 

😊 장점

• 자원 효율성: 회선이 공유되기 때문에 사용자 간에 자원을 효율적으로 사용된다.
• 유연성:
  • 패킷 교환망은 store-and-forward 방식을 사용하기 때문에 데이터 속도를 조절 가능.
  • 다양한 유형의 데이터를 전송할 수 있으며, 트래픽이 동적으로 변할 때 유연하게 대응할 수 있다.
• 확장성: 네트워크에 새로운 사용자가 추가되어도 자원을 효율적으로 사용할 수 있으므로 확장성이 뛰어나다.

🤔 단점

• 변동적인 전송 속도: 네트워크 혼잡이나 다양한 트래픽 조건에 따라 전송 속도가 변동할 수 있다.
• 데이터 손실 가능성: 데이터는 작은 패킷으로 나뉘어 전송되므로 중간에서 일부 패킷이 손실될 수 있습니다.