TCP/IP 패킷 교환방식 종류(회선 교환 방식 vs 패킷교환 방식)

TCP/IP 란?

두 호스트가 교환하는 데이터승인 메세지의 형식을 정의하며, 서버클라이언트간의 데이터를 신뢰성 있게 전달하기 위해 만들어진 규약입니다.

특히나, TCP 경우는 데이터 패킷에 일련번호를 부여함으로써, 데이터 손실을 찾아내서 교정하고, 순서를 재조합하여 클라이언트에게 전달합니다.

IP 경우는 TCP와 달리 데이터의 재조합이나 손실여부 확인이 불가능하며 단지 데이터를 전달하는 역할만 담당합니다.

회선교환 방식

회선 교환 방식(Circuit Switching)은 통신하고자 하는 두 호스트가 데이터를 전송하기 전에 미리 하나의 고정된 이동 경로를 설정하는 방법 입니다.

이에 미리 설정되어있는 경로는 두 호스트독점적으로 사용하는 것이기 때문에 전용경로가 되며,

통신을 종료 할 때까지 변경되지 않아 모든 데이터가 같은 경로로 전달됩니다.

패킷 교환 방식

위의 그림을 보면 호스트A ➔ 호스트D 가장 빠른 경로는 ① ➔ ④ ➔ ⑦ 일것입니다.

하지만 해당 경로에 트래픽이 많은 경우라면 오히려 ① ➔ ② ➔ ⑤ ➔ ⑦ 경로가 더 효율적인 경우가 될 수 있는 만큼

데이터를 전송하는 시점의 네트워크 혼잡도로 인해 데이터 전송 시 미리 결정된 경로가 효율적이지 못하게 됩니다.

그리하여, 해당 방식을 개선된 것이 패킷 교환 방식 입니다.

패킷교환 방식

패킷 교환 방식(Packet Switching)은 미리 고정된 이동 경로를 설정하지 않는 대신 데이터를 패킷이라고 하는 작은 단위로 나눠 전송하는 방식입니다.

패킷 교환 방식03

이에, 해당 데이터 단위로 나뉘어진 패킷고유 번호가 있기때문에 네트워크를 거쳐 최종 수신지에 전송되었을 때 원래의 데이터로 재결합 되며

이러한 패킷이라는 단위로 변환되는 과정을 캡슐화(Encapsulation)라고 합니다.

위의 그림을 보면 호스트A수신 호스트D로 전송하게 된다면 패킷은 중간 노드인 라우터라우팅에 따라

패킷 ①번은 ① ➔ ③ ➔ ⑥ ➔ ⑦, 패킷 ②번은 ① ➔ ④ ➔ ⑤ ➔ ⑦, 패킷 ③번은 ① ➔ ③ ➔ ⑤ ➔ ⑦ 경로로 전송될 수 있습니다.

패킷 교환 방식02

이렇게 송신 호스트가 전송한 각 패킷들은 서로 독립한 라우팅 과정을 거쳐 수신 호스트에 도착하기 때문에

패킷마다 전송에 걸리는 시간이 각각 다르고 출발한 순서와 무관하게 수신 호스트에 도착하게 됩니다.

반면에, 패킷 간 전송 순서가 보장되지 않기 때문에 수신지 호스트에서는 송신지 호스트가 전송한 패킷이 모두 도착하면 프로토콜을 사용하여

패킷 헤더를 읽고 패킷의 순서를 다시 정하여 원래의 데이터로 패킷을 재결합 합니다.

위의 그림처럼 예를들자면 수신지 호스트D는 패킷 ① ➔ ② ➔ ③을 전부 수신하고

패킷 ② ➔ ③ ➔ ① 순서로 도착했더라도 ① ➔ ② ➔ ③ 순서로 정리한 후 원래의 데이터로 재결합이 됩니다.

이에 패킷 전송방식은 패킷이 전송 될 때마다 최적의 경로를 찾아 이동하기 때문에 전송 효율이 높고

다수의 패킷이 공유하기 때문에 링크를 독점하는 회선 교환 방식보다 더욱 효율적 입니다.

 

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