데이터 교환 방식

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.

1 회선 교환 (Circuit Switching)

• 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

2 패킷 교환 (Packet Switching)

• 데이터를 작은 패킷 단위로 분할하여 독립적으로 전송
• 각 패킷은 다른 경로로 이동할 수 있고, 목적지에서 재조립됨
• 인터넷 및 대부분의 컴퓨터 네트워크에서 사용됨

예시:

• 인터넷, IP 기반 통신

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

2.1 패킷 교환의 유형

• 데이터그램 방식 (Datagram)
  • 각 패킷이 독립적으로 라우팅됨
  • 각 패킷은 목적지까지 최적의 경로를 개별적으로 선택
  • 예: IP, UDP

• 가상 회선 방식 (Virtual Circuit)
  • 통신 전에 논리적 경로(가상 회선)를 설정함
  • 설정된 경로를 따라 모든 패킷이 순서대로 전달됨
  • 회선 교환과 유사하지만 실제 연결은 없음 (논리적 전용 경로)
  • 예: ATM, X.25, 일부 MPLS 네트워크

3 메시지 교환 (Message Switching)

• 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

4 비교

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

5 같이 보기

• 인터넷
• IP
• TCP
• 라우팅
• 프로토콜
• OSI 7계층

6 참고 문헌

• Tanenbaum, A. S., & Wetherall, D. J. (2011). Computer Networks. Pearson
• Stallings, W. (2013). Data and Computer Communications. Pearson