[네크워크] 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식

메시지 교환 방식에 따른 네트워크 분류 

호스트들을 서로 정보를 교환한다. 그럼 어떤 방식을 통해 메시지를 교환할까? 

네트워크로 메시지를 교환하는 방식은 대표적으로 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식이 있다.  각 방식을 사용하는 네트워크를 회선 교환 네트워크, 패킷 교환 네트워크라고 한다.

 

회선 교환 방식 

회선 교환(Circuit Switching) 방식은 먼저 메서지 전송로인 회선을 설정하고 이를 통해 메시지를 주고받는 방식이다. 회선 교환 네트워크에서는 호스트들이 메시지를 주고받기 전에 두 호스트를 연결한 후, 연결된 경로로 메시지를 주고받는다. 

출처 - 혼자 공부하는 네트워크

위 그림을 예로 들면 A와 B가 통신한다면, 메시지를 주고 받고 전 A와 B사이를 연결하는 회선(붉은 선)을 설정한 후 메시지를 주고받는 것을 의미한다. 

 

회선 교환 방식은 앞서 설명했듯이 우선 연결을 확보한 후 메시지를 주고받는 특성을 가졌기때문에 주어진 시간 동안 전송되는 정보의 양이 비교적 일정하다는 장점이 있다. 

 

회선 교환 네트워크가 올바르게 동작하기 위해선 호스트간 회선을 적절히 연결해야 하며, 이 역할을 수행하는 것이 회선 스위치라는 장비이다. 위 그림의 동글한 장치이다.  즉, 회선 스위치는 호스트간의 일대일 전송로를 확보하는 네트워크 장비이다. 

 

회선 교환 방식의 대표적인 사례는 전화망이며, 수신자가 전화를 받기 위해선 송신자와 수신자 사이 연결이 되어있어야하고 한 번 연결이 설정되면 연결된 전송로를 통해서만 통화가 가능하다. 

 

하지만 회선 교환 방식은 문제를 가지고 있다. 회선의 이용효율이 떨어진다는 것이다. 연결된 회선에 지속적인 메시지 흐름이 있어야지만 회선의 이용 효율이 높아지게 된다. 그렇기 때문에 사용률이 떨어진다면 그만큼 회선 점유에 대한 낭비가 발생되게된다.

 

패킷 교환 방식 

패킷 교환(Packet Switching) 방식은 회선 교환 방식의 문제점을 해결한 방식으로, 메시지를 패킷이라는 작은 단위로 쪼개어 전송하는 방식입니다. 

현대 인터넷의 전달 방식을 설명할 때는 대부분 패킷 교환 방식을 이용한다고 볼 수 있다.  

패킷은 패킷 교환 네트워크상에서 송수신되는 메시지의 단위를 의미한다. 

예를 들어 2GB 크기의 영화 파일을 다운로드한다면, 2GB 크기의 영화 파일이 한 번에 컴퓨터로 전송되지 않는다. 패킷의 크기만큼 분할되어 전송되며 쪼개진 패킷들은 수신자의 컴퓨터에 도달한 뒤 재조립된다. 

 

패킷 교환 네트워크는 회선 교환 네트워크와 달리 회선을 미리 점유하고 있지 않아도 된다. 그렇기 때문에 이용 효율을 상대적으로 높을 수밖에 없다. 

 

패킷 교환 네트워크로 메시지를 전달하면, 정해진 경로를 타는 것이 아닌 다양한 중간 노드를 거치게 된다. 이러한 중간 노드를 컷 스위치라고 하며, 패킷이 수신자까지 올바르게 도달할 수 있도록 최적의 경로를 결정하거나 패킷의 송수신자를 식별하게 된다. 대표적으로 라우터와 스위치가 있다. 

 

출처 - 혼자 공부하는 네트워크

 

패킷교환 방식의 패킷은 소포 또는 꾸러미라는 뜻이다. 그렇기 때문에 택배 시스템과 연관 지어 생각하면 쉽게 이해할 수 있다.  택배의 경우 상자 안에 물품을 담고, 상자 겉에 붙이는 송장이 있다. 송장엔 보내는 주소(송신지 주소)와 받을 주소(수신자 주소), 보내는 사람(송신자), 받는 사람(수신자) 등의 부가 정보가 적혀있다. 

 

네트워크의 패킷도 마찬가지이다. 패킷을 통해 전송하고자 하는 데이터를 페이로드(Payload)라고 한다. 페이로드는 택배의 실질적인 물품이라고 생각하면 되고, 패킷은 마찬가지로 송장과 같은 부가정보를 포함하는 역할을 하는 것들도 필요하다.  패킷 앞에 포함되는 헤더(Header)와 때로는 패킷 뒤에 트레일러(Trailer)라는 정보가 포함되기도 한다. 

 

참고 

혼자 공부하는 네트워크 - 강민철 

혼자 공부하는 네트워크 - 예스24