패킷 교환(Packet Switching)

네트워크를 통하여 전송되는 모든 데이터들은 송수신지에 대한 정보를 포함하는 패킷으로 구성된다.

이 패킷들은 표준과 프로토콜을 사용하여 생성된다.

일반적으로 데이터 전송은 전송되기 전에 패킷이라는 조각들로 나누어지고, 각 패킷들은 번호를 가지고 있어 수신지에 도착하여 다시 재결합되는 식의 전송이다.

패킷은 편지가 들어있는 편지봉투라고 생각할 수 있다.

편지봉투에 보내는 사람 주소, 받는 사람 주소 등을 표시하는 것처럼 패킷도 데이터 앞부분에 패킷이 전해져야 할 채널의 번호, 패킷의 형식 등 패킷이 안전하게 최종 수신지에 전송되는데 필요한 정보들이 붙게 된다.

이런 패킷의 구조는 헤더 부분, 데이터 부분, CRC(Cycle Redundancy Check)로 되어 있다.

-헤더(Header) : 패킷의 송수신지, 패킷의 번호를 가지고 있다. 또한 플래그 정보, 패킷의 길이 등의 정보를 가지고 있다.

-데이터(Data) : 미리 정의된 최대의 데이터 크기를 가진다. 이 크기보다 크면 좀더 작은 조작들로 나뉘어 전송된다.

-순환 잉여도 검사(CRC, Cycle Redundancy Check) : 에러 검출 기법은 수신된 정보 내에 에러가 포함되어 있는지 여부를 검사하는 것이다. 데이터를 전송하기 전에 미리 송신측에서 보내고자 하는 원래의 정보 이외에 별도로 데이터를 추가한다. 그리고 수신측에서는 추가 데이터를 검사함으로써 에러검출이 가능하게 하는 방법이다.

이 패킷 교환 방식은 회선 교환 방식과 메시지 전달 방식의 장점은 수용하고, 단점은 최소화 시킨 방법이라고 할 수 있다.

먼저 전송 경로를 통해 패킷이 수신된다. 그리고 버퍼에 저장된다.

그 후 먼저 도착한 패킷들의 전송이 완료된 후에 남은 패킷을 다음 node로 전송한다.

이때 패킷은 물리적 회선의 연결 없이 회선의 상황에 따라 패킷 내의 주소에 의해 경로가 배정(라우팅)된다.

이런 패킷 교환 방식은 다시 2가지 방식으로 나뉘어진다.

-데이터 그램(Datagram) 방식

각 패킷마다 송신, 수신측의 주소를 추가하여 독립적으로 전송하는 방식을 말한다.

이때 독립적으로 전송되는 패킷을 데이터 그램이라고 부른다.

이런 데이터 그램(정보가 추가된 패킷)을 수신한 교환 node(라우터)는 네트워크 상황에 따라 최적의 경로를 선택하여 데이터 그램을 전송한다.

최적의 경로로 데이터 그램이 전송되므로 각 데이터 그램의 순서와 다르게 수신측에 전송될 수 있다. 이러한 통신을 비연결 지향형이라고 부른다.

-가상 회선(Virtual circuit) 방식

먼저 데이터를 전송하기 전에 송신, 수신측에 논리적인 연결을 설정한 후 모든 패킷을 이 결로를 통해 전달하는 방식이다.

이때 연결된 회선을 가상 회선이라고 부른다.

각 패킷에는 가상 회선 식별 번호(VCI)가 포함되며 모든 패킷의 전송이 완료되면 가상 회선은 해제된다.

이때 패킷은 가상 설정된 회선을 통해 순차적으로 전달된다. 이러한 통신 형태를 연결 지향형이라고 부른다.

데이터를 전송 시 신뢰도, 속도 같은 조건들을 생각하고 데이터 전송 방식을 선택하면 효율적이다.