수업/네트워크

[네트워크]Circuit switching과 Packet switching

물기 2021. 7. 24. 23:22

▶Network Core

- Mesh of interconnected routers/switches

- 어떤 목적지까지 가려면 어떤 switch나 router를 통해야 하는지

switched networks의 분류

 

core망을 구성하는 swtiching technology에는 크게 2가지가 있다.

Circuit Switching

- telecommunication networks

- resource를 전적으로 사용할 수 있게 해줌 (dedicated resources: no sharing)

즉, 가상의 선로가 있다고 생각하고 data를 보내면 혼자만 쓸 수 있는 전용도로가 만들어 지는 것

- guaranteed rate

- 실제 data를 보내기 전에 효율적인 경로를 만들기 위한 사전작업이 필요 (call setup required)

Circuit Switching의 3단계

1. Circuit establishment: end-to-end circuit이 설립되어야 함

2. Data transfer

3. Circuit release(disconnect): 자기가 사용한 resource를 반납해야 다른 사람이 사용 가능하기 때문

 

Circuit Switching 예시

예를 들어 A에서 B로 data를 보낸다고 했을 때, A부터 B까지 어떤 경로로 가는 것이 제일 좋은지에 대한 경로를 탐색 후 A와 B사이만 전적으로 사용될 수 있는 circuit이 형성된다. 여기서 형성된 bandwidth(64kbps)는 다른 사람이 사용할 수 없으며 64kbps 정도의 속도는 A와 B가 항상 보장받고, 보장된 상태에서 data 전송이 가능하다.

장점

- Guaranteed quality of service(QoS): 서비스의 질을 보장

- 고정적인 경로가 있기 때문에 대용량 data를 고속전송하거나 연속적으로 전송할 때 효율적

단점

- resource의 사용면에서 비효율적

예를 들어 키보드 채팅을 한다고 할 때, 전화와는 다르게 채팅은 보냈다가 쉬었다가 한다. 이런 경우 쉬는 중에는 resource가 낭비되는 것

- 연결된 두 장치(sender, receiver)가 반드시 같은 전송률이 필요

▶Packet Switching

- data를 보낼 때 packet단위로 보낸다

- 목적지로 갈 때, 가장 효율적으로 갈 수 있는 router를 찾아서 packet을 전달(store-and-forward 방식)

예를 들어 packet을 하나를 다 받아서 저장 후에 header에 있는 내용을 분석 후 목적지로 가는 그 다음 router로 보냄

- 전달될 때 router 사이에 있는 link capacity를 자기들이 전적으로 다 사용

Packet switching 예시

Packet이 전달될 때 다 쓰진 않을 수 있어도 1M의 rate로 router간에 전달된다. 이러한 packet switching의 특징을 full link capacity라고 한다. 하지만 만약 너무 많은 사용자가 data를 보내서 data의 양이 1M보다 커지면 router내의 buffer에 쌓아둔다. 즉, 자기가 처리할 수 있는 양보다 더 많은 data의 양이 들어오면 버퍼링이 되는 것이다. 이 buffer 마저도 넘치면 그 data는 버려진다.

장점

- resource sharing

- no call setup

단점

- Not guarantee QoS: 서비스의 질을 보장하지 않음