데이터 교환 방식
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데이터 교환 방식은 통신 네트워크에서 데이터를 송수신할 때 사용되는 전송 방식 또는 전달 방식을 의미하며, 주로 회선 교환(Circuit Switching), 패킷 교환(Packet Switching), 메시지 교환(Message Switching)으로 구분된다. 이들 방식은 데이터 전달의 효율성, 지연 시간, 안정성 등에 따라 각기 다른 특성을 가진다.
- 통신을 시작하기 전에 송신자와 수신자 사이에 물리적 전용 회선을 설정
- 전송 중에는 해당 회선이 독점적으로 사용됨
- 회선이 연결되면 일정한 대역폭과 지연 시간 보장
예시:
- 아날로그 전화 통신망(PSTN)
장점
- 전송 품질이 일정함 (지연이 거의 없음)
- 고정된 경로로 데이터 전달 → 순서 보장
단점
- 회선 설정 시간이 필요
- 통신 중이 아니어도 자원이 낭비됨
특징 정리
- 연결이 설정되면 물리적인 통신 경로가 통신이 끝날 때까지 그대로 유지된다
- 전송 대역폭이 고정된다. 보낼 데이터가 없어도 다른 사용자가 그 회선을 쓸 수 없다
- 중간 노드가 데이터를 저장하지 않고 그대로 흘려보내므로 속도 변환·코드 변환이 불가능하다. 양 끝 단말이 같은 속도와 코드를 써야 한다(패킷·메시지 교환은 저장 후 전달하므로 변환이 가능하다)
- 음성처럼 많은 양의 데이터를 끊김 없이 보내는 데 알맞다. 소량·간헐적인 데이터는 회선 설정 시간과 자원 점유 때문에 비효율적이다
- 데이터를 작은 패킷 단위로 분할하여 독립적으로 전송
- 각 패킷은 다른 경로로 이동할 수 있고, 목적지에서 재조립됨
- 인터넷 및 대부분의 컴퓨터 네트워크에서 사용됨
예시:
장점
- 자원을 효율적으로 공유 가능
- 회선 미사용 시 다른 사용자에게 할당 가능
- 고장 발생 시 대체 경로로 재전송 가능
단점
- 지연과 손실 가능성 존재
- 패킷 순서가 뒤바뀔 수 있음
- 전체 메시지를 중간 노드에 저장 후 전달(store-and-forward)
- 중간 노드는 메시지를 모두 수신한 후 다음 노드로 전송
예시:
- 초기 전신 시스템, 군 통신망 등에서 사용
장점
- 회선 설정 불필요
- 전송 경로에 따라 유연한 라우팅 가능
단점
- 메시지가 클 경우 지연이 큼
- 중간 노드에 저장 공간이 많이 필요
| 항목 | 회선 교환 | 패킷 교환 (데이터그램) | 패킷 교환 (가상 회선) | 메시지 교환 |
|---|---|---|---|---|
| 전송 단위 | 비트 스트림 | 패킷 | 패킷 | 전체 메시지 |
| 회선 필요 여부 | 있음 | 없음 | 논리적 회선 설정 | 없음 |
| 지연 시간 | 짧음 (고정) | 변동 가능성 있음 | 예측 가능 | 길 수 있음 |
| 자원 활용 | 비효율적 | 효율적 | 중간 | 보통 |
| 순서 보장 | 보장됨 | 보장 안됨 | 보장됨 | 보장됨 |
- Tanenbaum, A. S., & Wetherall, D. J. (2011). Computer Networks. Pearson
- Stallings, W. (2013). Data and Computer Communications. Pearson