데이터 교환 방식 : 회선 교환 방식(Circuit switching)이란 /장단점/ 패킷 교환 방식과의 차이점

회선 교환(Circuit switching)이란?

 

회선 교환(Circuit switching) 방식은 통신 네트워크에서 구현되는 네트워크 기술입니다. 회선 교환에서 두 개의 네트워크 노드는 노드가 통신하기 전에 네트워크를 통해 전용 통신 채널 (회로)을 설정합니다. 연결 기간 동안 두 노드 간에 전용 물리적 경로 또는 회로를 설정하고 유지하는 방법입니다. 정보를 보내기 전에 전용 회로를 먼저 설정하거나 정리해야 하므로 회선 교환 네트워크를 연결 지향 네트워크라고 하는 경우가 많습니다.
기본 개념은 두 호스트 간에 연결 경로, 링크가 설정되어 서로 간에 데이터 (메시지)를 공유할 수 있다는 것입니다. 링크가 설정되면 이 두 호스트가 모두 통신을 시작하도록 설정됩니다. 일반적으로 전화 네트워크는 회선으로 교환합니다. 음성 트래픽에는 회선에서 일정한 지연을 유지하기 위해 단일 전용 물리적 경로의 일관된 타이밍이 필요하기 때문입니다. 가장 큰 회선 교환 네트워크는 POTS (Plain Old Telephone System)입니다.

 

회선 할당 방식

1. 주파수 분할 다중화 (Frequency Division Multiplexing)
주파수 분할 다중화 (FDM)는 여러 데이터 신호가 결합되어 공유 통신 매체를 통해 동시 전송될 때 사용되며, 전체 대역폭을 일련의 비 중첩 주파수 서브로 분할하는 기술입니다. 다중 독립 신호를 공유하기 위해 무선 스펙트럼 및 광섬유에서 사용합니다.

 

2. 시분할 다중화 (Time Division Multiplexing) : 프레임으로 분할 
시분할 다중화 (TDM)는 전송 라인의 각 끝에서 동기화된 스위치를 사용하여 공통의 신호 경로를 통하여 독립적인 신호를 송, 수신하는 방법입니다. TDM은 장거리 통신 링크에 사용되며 최종 사용자의 데이터 트래픽 부하가 높습니다. TDM (시분할 다중화)은 디지털 회로 전환이라고도 합니다.

 

회선 교환 방식의 장점

• 보장된 데이터 속도를 제공하는 컴퓨터 간에 공통된 전송 채널이 설정됨.
• 전용 전송 경로로 인해 데이터 흐름에 지연이 없음.
• 사용되는 대역폭이 고정되어 있음
• 전용 통신 채널을 사용하여 통신 품질이 향상됨
• 데이터가 전송되는 속도가 고정되어 있음
• 통신이 길고 연속적일 때 선호된다

회선 교환 방식의 단점

• 연결 경로 (링크)는 두 장치 간에 데이터를 공유하지 않는 경우에도 활성화된 상태로 유지되어 메모리 (소스) 낭비가 발생
• 데이터 교환을 시작하기 전에 두 호스트 간의 연결을 설정하는 데 추가 시간이 걸리기 때문에 패킷 전환보다 느림
• 전용 채널을 사용하기 때문에 필요한 대역폭이 더 많음.
• 연결이 회로 스위칭 전용이므로 채널이 비어 있어도 다른 데이터를 전송하는 데 사용할 수 없다.
• 전용 채널을 사용하여 다른 데이터의 전송이 불가능하다.
• 모든 연결이 전용 경로 설정을 사용하기 때문에 비용이 많이 든다.

 

---

회선 교환 방식 VS 패킷 교환 방식(주요 차이점)

• 회선 교환 방식은 전용 채널 또는 회로를 설정해야 할 때 사용되는 방법인 반면 패킷 교환 방식은 디지털 네트워크를 통해 전송되는 데이터를 패킷으로 그룹화하는 방법입니다.
• 회선 교환 방식에서는 소스에서 보내는 메시지와 동일한 순서로 수신되는 반면, 패킷 교환 방식에서는 메시지가 순서에 맞지 않게 수신되어 목적지에서 어셈블 됩니다.
• 회로 교환 방식에는 데이터 전송이 시작되기 전에 소스와 대상 사이에 전용 경로가 필요하지만 패킷 교환에는 소스에서 대상으로의 전용 경로가 필요하지 않습니다.
• 회로 교환 방식은 물리 계층에서 구현되고 패킷 스위칭은 네트워크 계층에서 구현됩니다.

---

2021.06.19 - [분류 전체보기] - 데이터 교환 방식 : 패킷 교환(packet switching)이란?