[정보처리기사] 데이터 교환 방식(전용회선, 메세지교환, 패킷교환, 데이터그램, 가상회선)

데이터 교환 방식

데이터 교환 방식에는 전용회선, 메시지 교환, 패킷 교환, 데이터그램, 가상 회선 등이 있다. 각 방식의 특징과 작동 원리에 대해 알아보자.

전용회선 (Circuit Switching)

전용회선 방식은 두 통신 장치가 통신을 시작하기 전에 고정된 경로를 설정하고, 통신이 끝날 때까지 그 경로를 유지하는 방식이다. 전화망에서 많이 사용된다.

• 특징: 연결 설정 시 경로가 고정된다. 통신 품질이 일정하며, 실시간 통신에 적합하다.
• 장점: 일정한 대역폭과 지연 시간이 보장된다.
• 단점: 회선이 비효율적으로 사용될 수 있다. 통신 중간에 경로 변경이 어렵다.

메시지 교환 (Message Switching)

메시지 교환 방식은 데이터를 전체 메시지 단위로 전송하는 방식이다. 각 메시지는 목적지까지 독립적으로 전달되며, 각 중간 노드에서 메시지를 저장하고 다음 노드로 전송한다.

• 특징: 메시지는 전체 단위로 처리되며, 각 노드에서 메시지를 저장하고 전달한다.
• 장점: 회선이 효율적으로 사용된다. 메시지의 크기에 제한이 없다.
• 단점: 지연 시간이 길어질 수 있다. 실시간 통신에 부적합하다.

패킷 교환 (Packet Switching)

패킷 교환 방식은 데이터를 작은 패킷으로 나누어 전송하는 방식이다. 각 패킷은 독립적으로 목적지로 전송되며, 경로는 동적으로 결정된다. 인터넷에서 주로 사용된다.

• 특징: 데이터는 작은 패킷 단위로 나뉘어 전송된다. 패킷은 독립적으로 경로를 선택한다.
• 장점: 회선이 효율적으로 사용된다. 오류 검출 및 수정이 용이하다.
• 단점: 지연 시간이 일정하지 않다. 패킷 손실이 발생할 수 있다.

패킷 교환 - 데이터그램 (Datagram)

데이터그램 방식은 패킷 교환의 한 형태로, 각 패킷이 독립적으로 전송되며, 목적지까지의 경로가 각각 다를 수 있다. 인터넷의 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜)가 대표적이다.

• 특징: 각 패킷이 독립적으로 전송되며, 경로는 다를 수 있다.
• 장점: 빠른 전송 속도와 유연성을 제공한다.
• 단점: 패킷 순서가 보장되지 않는다. 오류 제어가 어렵다.

패킷 교환 - 가상 회선 (Virtual Circuit)

가상 회선 방식은 패킷 교환의 또 다른 형태로, 논리적인 경로를 설정한 후 패킷을 전송하는 방식이다. 모든 패킷은 동일한 경로를 따르며, 패킷 순서가 보장된다. 인터넷의 TCP(전송 제어 프로토콜)가 이에 해당한다.

• 특징: 논리적인 경로가 설정된 후 패킷이 전송된다. 모든 패킷은 동일한 경로를 따른다.
• 장점: 패킷 순서가 보장된다. 신뢰성이 높다.
• 단점: 초기 경로 설정에 시간이 걸릴 수 있다. 경로 장애 시 복구가 어렵다.

요약

• 전용회선: 두 통신 장치 간 고정된 경로를 설정하고 유지하는 방식. 실시간 통신에 적합하지만 비효율적.
• 메시지 교환: 데이터를 전체 메시지 단위로 전송. 회선 효율이 높지만 지연 시간이 길다.
• 패킷 교환: 데이터를 작은 패킷으로 나누어 전송. 회선 효율이 높고 오류 검출이 용이하지만 지연 시간이 일정하지 않다.
• 데이터그램: 패킷 교환의 한 형태로, 각 패킷이 독립적으로 전송. 빠른 전송 속도를 제공하지만 패킷 순서가 보장되지 않는다.
• 가상 회선: 논리적인 경로를 설정한 후 패킷을 전송. 패킷 순서가 보장되지만 초기 설정 시간이 필요하다.