데이터 교환 방식 : 패킷 교환(Packet Switching)이란? / 유형 / 장단점

패킷 교환(Packet switching)이란?

패킷 교환(packet switching)이란 패킷이라고 하는 비교적 작은 데이터 단위가 각 패킷에 포함된 대상 주소를 기반으로 네트워크를 통해 라우팅 되는 네트워크 유형을 나타냅니다. 다양한 네트워크 장치를 통한 빠르고 효율적인 전송을 위해 데이터를 적절한 크기의 조각이나 블록으로 분할하는 디지털 네트워크 전송 프로세스입니다. 컴퓨터가 다른 컴퓨터로 파일을 보내려고 하면 가장 효율적인 방법으로 네트워크를 통해 파일을 보낼 수 있도록 파일이 패킷으로 분할됩니다. 이러한 패킷은 네트워크 장치에 의해 대상으로 라우팅 되며 파일, 이메일 또는 MP3 노래와 같은 모든 유형의 데이터에 적용됩니다.

 

패킷 교환(Packet switching) 방식의 유형

1. 데이터그램 패킷 교환(비 연결형 패킷 교환) : 각 패킷은 완전한 주소 지정 또는 라우팅 정보를 포함하며 개별적으로 라우팅 됩니다. 이로 인해 주어진 시간에 서로 다른 네트워크 노드(어댑터, 스위치 및 라우터)의 가변 부하에 따라 잘못된 전달 및 다른 전송 경로가 발생할 수 있습니다.  각 패킷의 헤더 섹션에는 목적지 주소, 소스 주소, 총 조각 수, 재 조립을 활성화하는 데 필요한 시퀀스 번호 (Seq #) 정보가 기록됩니다. 다른 경로를 통해 목적지에 도달한 후 패킷은 원래 메시지를 형성하도록 재배열됩니다. 인터넷은 데이터 그램 패킷 교환 방법을 사용합니다.

 

2. 가상 회로 패킷 교환(연결 지향 패킷 교환) :데이터 패킷이 미리 정의된 경로를 통해 순차적으로 전송됩니다. 패킷은 조합되고 시퀀스 번호가 부여된 다음 네트워크를 통해 순서대로 대상으로 전송됩니다. 이 모드에서는 주소 정보가 필요하지 않습니다.

패킷 교환(Packet switching) 방식의 장점

 

 

1. 네트워크 효율성

패킷 교환의 주요 대안은 회로 교환으로, 네트워크의 두 장치가 전화 통화와 마찬가지로 데이터 스트림을 전송하기 위해 전용 통신 회선을 설정합니다. 이 시스템은 처음 두 장치가 통신을 마칠 때까지 다른 장치가 네트워크를 사용할 수 없음을 의미하기 때문에 컴퓨터 네트워크에 비효율적입니다. 패킷 교환은 전용 연결 없이 각 패킷이 대상에 대한 자체 경로를 찾을 수 있도록 하여 이 문제를 방지합니다.

 

2. 신뢰성

네트워크가 전송되는 데이터를 잃었을 때 패킷 교환의 경우 수신 장치가 패킷을 검사할 때 패킷 누락 여부를 쉽게 감지하고 해당 패킷의 재전송을 요청할 수 있기 때문에 문제가 거의 발생하지 않습니다. 반면에 회로 교환은 손실된 데이터를 재전송하는 메커니즘이 없기 때문에 회선 교환 네트워크에서 데이터가 손실되면 영원히 사라집니다. 결과적으로 패킷 교환 네트워크는 데이터 전송에 있어 더 안정적인 경향이 있습니다.

 

3. 탄력성

패킷 교환 네트워크는 변화에 탄력적입니다. 패킷은 네트워크에 대한 지식을 사용하여 가장 효율적인 경로를 따라 트래픽을 전송하는 라우터의 도움을 받아 목적지로 가는 길을 찾습니다. 네트워크가 변경되면 (ex 네트워크 링크가 실패하는 경우) 라우터는 이를 감지하고 다른 방식으로 트래픽을 전송하도록 설계되었습니다. 그러나 회로 교환 네트워크에서는 두 장치 간의 연결을 전달하는 링크가 변경되면 작업을 다시 실행하기 위해 수동 개입이 필요한 경우가 많습니다.

 

4. 비용

패킷 교환 네트워크는 데이터가 사용하는 동일한 네트워크를 통해 음성 및 비디오 트래픽을 전송하는 데 사용할 수 있습니다. 즉, 별도의 컴퓨터 및 전화 네트워크를 설치하기 위해 비용을 지불할 필요가 없습니다. 또한 높은 수준의 확장성을 제공하므로 네트워크를 비용 효율적으로 쉽게 확장할 수 있습니다. 라우터는 새 장치 또는 링크가 네트워크에 추가되는 시기를 감지하고 그에 따라 패킷 대상을 조정할 수 있습니다.

 

---

2021.06.19 - [IT 용어] - 데이터 교환 방식 : 회선 교환 방식(Circuit switching)이란 /장단점/ 패킷 교환 방식과의 차이점