데이터 교환 기술에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.

데이터 스위칭 기술에는 회선 스위칭, 메시지 스위칭, 패킷 스위칭의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 회선 교환 기술의 장점은 데이터 전송이 안정적이고 빠르며, 데이터가 손실되지 않고 원래 순서가 유지된다는 것입니다. 메시지 교환 방법은 전보와 같은 비실시간 통신 서비스에 적합합니다. 패킷 교환은 메시지 전송 중 지연 현상을 효과적으로 개선할 수 있으며 네트워크 채널 활용률이 높습니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.

데이터 스위칭 기술에는 회선 스위칭, 메시지 스위칭, 패킷 스위칭의 세 가지 주요 유형이 있습니다.

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통신 서브넷은 특정 토폴로지에 따라 여러 네트워크 노드와 링크로 상호 연결된 네트워크입니다. 중간에 있는 이러한 스위칭 노드를 스위칭 장치라고도 합니다. 이러한 스위칭 장치는 자신을 통해 흐르는 데이터를 처리하지 않고 단순히 데이터가 목적지에 도달할 때까지 한 스위칭 장치에서 다른 스위칭 장치로 전송합니다. 서브넷은 서브넷으로 들어오는 모든 데이터에 대한 완전한 전송 경로를 제공하는 경로입니다. 이 데이터 경로를 구현하는 기술을 "데이터 스위칭 기술"이라고 합니다.

일반적으로 서브넷에 입력되는 데이터에 대해 통신 서브넷의 네트워크 노드에서 구현하는 다양한 전달 방법에 따라 데이터 전환 방법은 회선 전환과 저장 및 전달 전환의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 스위칭 기술에는 회선 스위칭, 메시지 스위칭 및 패킷 스위칭이 포함됩니다.

Circuit Switching

Circuit Switching (Circuit Switching) 회선 교환 방법의 작동 과정은 전화 교환 방법과 매우 유사합니다. 두 컴퓨터가 통신 서브넷을 통해 데이터를 교환하기 전에 먼저 통신 서브넷의 스위칭 장치 간의 회선 연결을 통해 실제 전용 물리적 경로를 설정해야 합니다.

이 방법을 사용하는 스위칭 네트워크는 들어오는 데이터에 대해 임시 전용 물리적 경로를 제공할 수 있습니다. 이는 공간 또는 시간에서 채널 전송을 완료하는 경로의 각 노드로 구성됩니다. . 수신기 사이에 직접적이고 독점적인 물리적 회선이 설정됩니다. 따라서 경로 연결 중에 회선의 길이에 관계없이 스위칭 네트워크는 한 쌍의 호스트에 대해 점대점 링크를 통해 데이터 통신을 제공합니다. 즉, 연결 양쪽 끝에 있는 장치가 독점 사용을 설정합니다. 연결이 해제될 때까지 데이터 전송을 위해 이 라인을 사용합니다. 공중전화망의 전환방식은 회선전환을 사용하며, 통화가 연결되면 통화가 종료될 때까지 두 당사자가 독점적으로 회선을 점유할 수 있으며 이때 연결이 해제될 때 다른 사용자가 회선을 사용할 수 있습니다.

회선 전환 기술의 장점은 데이터 전송이 안정적이고 빠르며, 데이터가 손실되지 않고 원래 순서가 유지된다는 것입니다. 단점은 둘 사이의 간헐적인 데이터 전송 기간 동안에도 채널 활용도가 낮다는 것입니다. 사이트에서는 회로가 다른 사이트 사용을 허용하지 않습니다. 회선 스위칭은 실시간 대량의 연속 데이터 전송에 적합합니다.

회선 교환의 가장 중요한 기능은 한 쌍의 호스트 간에 전용 데이터 경로를 설정하는 것입니다. 통신 프로세스에는 회선 설정, 데이터 전송 및 회선 해제의 세 가지 프로세스가 포함됩니다. 경로를 설정할 때 일정량의 통화 설정 시간이 필요합니다. 경로가 설정되면 각 노드에서 지연이 거의 발생하지 않으므로 디지털 음성, 팩스 및 기타 통신 서비스와 같은 실시간 또는 대화형 대화 통신에 적합합니다. 그러나 경로가 형성되면 회선을 전용으로 설정하기 때문에 유휴 상태라도 다른 사용자가 사용할 수 없으므로 회선 이용률이 높지 않습니다. 통신 서브넷의 각 노드(교환 장치)는 데이터를 저장하거나 데이터 내용을 변경할 수 없으며 오류 제어 기능이 없기 때문에 전체 시스템은 데이터를 저장할 수 있는 기능이 없으며 전송 중에 발생하는 데이터 오류를 감지하고 수정할 수 없습니다. 프로세스, 시스템 효율성이 낮습니다. 회선 스위칭 방법을 기반으로 사람들은 저장 및 전달 스위칭 방법을 제안했습니다.

메시지 전환

메시지 전환이란 네트워크의 각 노드(전환 장치)가 먼저 전체 메시지(메시지)를 완전히 수신하고 저장한 후 적절한 링크를 선택하여 다음 노드로 전달하는 것을 의미합니다. 각 노드는 메시지를 저장하고 전달하며 최종적으로 목적지에 도달합니다.

메시지 전환에서 중간 장치는 수신된 메시지 전체를 완전히 저장할 수 있을 만큼 충분한 메모리를 가지고 있어야 하며, 메시지의 헤더 제어 정보를 기반으로 메시지를 전달할 다음 전환 노드를 찾아야 합니다. 현재 유휴 링크가 없으면 메시지를 임시로 저장하고 전송을 기다려야 합니다. 따라서 메시지에 대한 노드로 인한 지연은 종종 불확실합니다.

메시지 데이터는 스위칭 네트워크에서 완전히 릴레이 방식으로 전송됩니다. 통신 당사자는 메시지가 통과할 전송 경로를 미리 알지 못하지만 각 메시지는 논리적으로 존재하는 경로를 통과합니다. 릴레이 모드에서 작동하기 때문에 메시지는 언제든지 하나의 링크 리소스만 차지하며 경로의 모든 링크 리소스를 차지할 필요가 없으므로 네트워크 리소스 공유가 향상됩니다. 메시지 전환 방법은 회선을 설정하고 해제하는 과정이 필요하지 않지만 각 노드가 메시지 데이터를 저장하고 전달하는 데 상대적으로 오랜 시간이 걸립니다. 메시지 교환 방법은 전보와 같은 비실시간 통신 서비스에 적합하며, 음성, 팩스 등과 같은 실시간 또는 대화형 서비스를 전송하는 데는 적합하지 않습니다. 또한, 메시지 교환은 메시지 전체를 저장 및 전달 단위로 사용하므로, 메시지 전송에 오류가 발생하여 재전송이 필요한 경우 전체 메시지를 재전송해야 한다.

패킷 스위칭

패킷 스위칭은 패킷 스위칭(Packet Switching)이라고도 하는데, 메시지 스위칭과 함께 저장 및 전달 스위칭을 의미합니다. 둘 사이의 차이점은 교환에 포함된 데이터 단위의 길이가 다르다는 것입니다. 패킷 교환 네트워크에서는 컴퓨터 간에 교환되는 데이터를 전체적으로 전송하는 것이 아니라 동일한 크기의 여러 데이터 패킷으로 나누어 전송합니다. 이러한 데이터 패킷을 "패킷"이라고 합니다. 전송해야 하는 특정 길이의 데이터 외에도 각 패킷에는 패킷이 전송될 대상 주소를 포함한 일부 제어 정보도 포함됩니다. 패킷의 최대 길이는 일반적으로 1,000~2,000비트로 제한됩니다. 이러한 데이터 패킷은 서로 다른 라우터를 통해 동일한 대상 주소에 도착할 수 있습니다. 데이터 패킷이 대상에 도착한 후 병합 및 복원되어 수신된 데이터가 전송된 데이터와 완전히 일치하는지 확인합니다.

이 통신 방법은 "단일 페이지 우체국" 모델과 유사합니다. 단일 페이지 우체국에서는 각 편지를 한 페이지만 사용할 수 있다고 규정하고 있다고 가정할 때, 긴 편지를 쓰는 사람은 편지를 받은 후 편지지의 각 페이지에 번호를 매기고 다른 봉투에 넣어야 하며, 수신자는 이를 분류하여 병합해야 합니다. 편지지 순서대로 읽으세요.

패킷 교환에서는 네트워크의 다양한 전송 제어 프로토콜과 전송 경로에 따라 데이터그램(Datagram) 패킷 교환과 가상 회선(Virtual Circuit) 패킷 교환의 두 가지 방법으로 나눌 수 있습니다.

(1) 데이터그램 패킷 스위칭. 데이터그램 모드에서는 각 메시지 그룹을 데이터그램이라고도 합니다. 각 데이터그램은 전송 중에 경로를 선택해야 하며 각 데이터그램은 서로 다른 경로에 따라 대상에 도달할 수 있습니다. 송신측에서는 각 데이터그램이 그룹화되는 순서가 각 데이터그램이 대상에 도착하는 순서와 다릅니다. 수신자에서는 이러한 데이터그램이 그룹 순서대로 완전한 메시지로 결합됩니다.

(2) 가상 회선 패킷 교환. 가상회선 방식은 데이터그램 방식과 회선 교환 방식을 결합하여 두 가지 방식의 장점을 활용하여 최상의 데이터 교환 효과를 얻으려는 시도이다. 데이터그램을 패킷으로 보내기 전에, 가상 회선 모드에서는 송신자와 수신자 사이에 미리 연결을 설정할 필요가 없으며, 패킷을 보내기 전에 먼저 송신자와 수신자 사이에 경로를 설정해야 합니다. 이 시점에서 가상회선 접근방식은 회선전환 접근방식과 동일하다. 전체 통신 프로세스는 가상 회선 설정, 데이터 전송, 가상 회선 해제의 세 단계로 나뉩니다. 그러나 회선 교환과 달리 가상 회선 설정 단계에서 설정된 경로는 물리적인 전용 회선이 아니라, 이 경로를 따라 각 패킷을 전달하는 과정에서 저장되고 통과할 때까지 기다려야 합니다. 각 노드 대기열 출력. 경로가 설정된 후 각 패킷은 이 경로를 통해 대상에 도달합니다. 따라서 가상 회선 교환에서는 각 패킷이 송신자의 패킷 순서에 따라 순차적으로 목적지에 도착하게 되는데, 이는 데이터그램 패킷 교환과 다르다.

메시지 스위칭에 비해 패킷 스위칭은 전송할 데이터 전체를 여러 그룹으로 나누고 각 그룹에는 많은 양의 전송 제어 정보가 포함되어 있으므로 패킷 스위칭 통신 방식은 데이터 통신의 효율성을 크게 떨어뜨립니다. 그러나 패킷 교환에는 다음과 같은 세 가지 장점이 있습니다.

① 통신 회선은 공개되며 각 그룹은 통신 회선 시간을 너무 많이 차지하지 않습니다. 이는 통신 회선을 합리적으로 분배하고 네트워크에 있는 각 호스트의 통신 요구 사항을 고려하는 데 도움이 됩니다.

② 데이터 전송 오류는 불가피합니다. 일부 패킷에 전송 오류가 있는 경우 전체 데이터를 재전송하는 대신 해당 패킷만 재전송하면 되므로 신속한 데이터 오류 수정에 도움이 됩니다.

③ 메시지 전송 시 지연 현상을 효과적으로 개선할 수 있으며, 네트워크 채널 활용률이 높습니다.

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