우리는 모든 프로세스가 빠르고 반응이 빠른 시대에 살고 있습니다. 패킷 스위칭은 오늘날과 같은 데이터 네트워크에서 사용되는 기술 중 하나입니다. 인터넷 , LAN, WAN. VoIP (Voice over Internet Protocol)의 개발은 데이터 및 음성 트래픽을 쉽게 전송할 수있는 패킷 전환을 가능하게했습니다. 이를 통해 기업은 비용, 효율성 및 확장 성 측면에서 엄청난 이점을 경험할 수있었습니다. 이 전환 대기 시간을 최소화하면서 채널 / 네트워크를 통해 효율적인 방식으로 데이터를 라우팅하고 전송하는 것을 말합니다. 채널은 전송 완료시 다른 용도로 사용할 수 있습니다.
패킷 교환이란?
정의: 패킷 스위칭은 비 연결형 네트워크 스위칭 방식을 사용하여 패킷을 전송하는 일련의 프로토콜을 말합니다. 이 스위칭에서 메시지는 패킷이라고하는 작은 단위로 분리되고 그룹화됩니다. 이러한 패킷은 목적지에 도달하기 위해 디지털 네트워크를 통해 개별적으로 전송됩니다. 패킷이 목적지에 도달하기 위해 동일한 경로를 따를 필요는 없습니다. 모든 패킷이 다른 순서로 대상에 도착하므로 원본 메시지는 대상 자체에서 다시 컴파일됩니다. 패킷 스위칭 다이어그램은 다음과 같습니다.
이 스위칭에서 패킷은 헤더와 페이로드의 두 부분으로 구성됩니다. 헤더의 정보를 통해 네트워킹 하드웨어 / 중간 노드는 패킷이 목적지로 향하도록하고 명확한 데이터는 페이로드에 의해 전달됩니다.
“강도와 전기장 관계 ”
각 패킷에는 가변 비트 전송률로 네트워크를 통해 독립적으로 이동할 소스 및 대상 주소가 있습니다. 패킷은 중간에 의해 비동기 적으로 전달됩니다. 노드 혼잡, 대기열 등으로 인해 다른 경로를 따릅니다. 이러한 패킷은 다른 순서로 대상에 도착하며 대상은 동일한 파일의 데이터를 다시 어셈블합니다.
메시지는 A, B, C, D의 4 개의 패킷으로 구성됩니다. 각 패킷은 소스 및 대상 주소로 구성되며 아래 그림과 같이 소스에서 대상에 도달하기 위해 둘 이상의 경로를 따릅니다.
패킷 스위칭
패킷 스위칭 모드
패킷 스위칭은 크게 두 가지 유형으로 분류됩니다. 그들은:
연결 지향 패킷 스위칭
이것은 전송 전에 경로를 설정하기 위해 설정 단계 또는 가상 연결이 필요한 가상 회로 스위칭이라고도합니다. 시그널링 프로토콜을 사용하면 동일한 메시지의 발신자, 수신자 및 모든 패킷이이 경로를 따르도록 미리 정의 된 경로가 설정됩니다. 스위치 / 라우터는 가상 가상 연결을 인식하기위한 회로 ID입니다. 이 유형의 스위칭 데이터는 작은 단위로 분할됩니다. 이 작은 단위에 일련 번호가 추가됩니다. 이 과정에서 세 단계가 설명됩니다. 설정, 데이터 전송 및 해체 단계가 있습니다.
연결 지향 패킷 스위칭
설정 단계에서 주소 정보는 각 노드로만 전송됩니다. 목적지까지의 경로를 찾으면 각 중간 노드의 스위칭 테이블에 항목이 추가됩니다.
데이터 전송 단계에서 패킷 헤더에는 길이, 타임 스탬프 및 시퀀스 번호와 같은 정보가 포함될 수 있습니다. 이 정보는 패킷마다 다를 수 있습니다.
연결 지향 패킷 스위칭의 두드러진 애플리케이션 중 하나는 스위칭 WAN에 있습니다. X.25, 프레임 릴레이, ATM (비동기 전송 모드) 및 다중 프로토콜 레이블 스위칭과 같은 프로토콜은 이러한 유형의 스위칭 접근 방식을 사용합니다.
비 연결형 패킷 스위칭
비 연결형 스위칭은 일반적으로 데이터 그램 스위칭으로 알려져 있습니다. 여기서 각 패킷은 소스 및 대상 주소와 포트 주소 및 기타 필요한 정보로 구성됩니다. 때때로 패킷은 시퀀스 번호로 레이블이 지정됩니다.
데이터 그램 패킷 전환에서 패킷은 독립적으로 다른 경로를 통과하므로 대상에 도착하는 패킷은 순서가 맞지 않을 수 있습니다. 패킷이 순서가 지정되지 않은 형식으로 목적지에 도착하면 원래 메시지는 패킷의 시퀀스 번호에 따라 검색됩니다.
비 연결형 스위칭에서 안정적인 패킷 전달은 보장되지 않습니다. 따라서 종단 간 시스템에 추가 프로토콜을 제공해야합니다.
비 연결 패킷 스위칭
패킷 스위칭 지연
이 전환의 네 가지 지연 유형은 다음과 같습니다.
전송 지연
단순히 모든 패킷을 보내는 데 걸리는 시간 또는 모든 데이터 비트를 통신 매체에 흡수하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 전염 지연은 패킷의 길이와 네트워크의 대역폭에 따라 달라집니다.
전송 지연 = 데이터 크기 / 대역폭 = (L / B) 초
전파 지연
전파 지연은 비트가 링크를 통해 소스에서 대상으로 이동하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 거리와 전파 속도는 전파 지연에 영향을 미치는 요소입니다.
전파 지연 = 거리 / 전송 속도 = d / s
대기열 지연
대기열 지연은 네트워크의 트래픽 특성으로 인해 발생합니다. 따라서 실행될 때까지 대기열에서 대기하는 데 걸린 시간을 말하며 다음과 같이 정의됩니다.
평균 대기열 지연 = (N-1) L / (2 * R)
여기서‘N’은 아니오입니다. 패킷 수
‘L’은 패킷의 크기입니다.
‘R’은 대역폭입니다.
처리 지연
패킷을 처리하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 처리 지연은 또한 비트 오류를 확인하고 출력 링크를 결정하는 데 필요한 시간을 나타냅니다.
총 시간 또는 종단 간 시간 = 전송 지연 + 전파 지연 + 대기열 지연 + 처리 지연
회로 스위칭에 대한 패킷 스위칭의 장점
이 스위칭은 회로 스위칭에 비해 다양한 이점을 제공하며 다음과 같습니다.
- 자체 경로를 찾아 목적지에 데이터를 전달합니다. 회로 스위칭에는 전용 및 사전 정의 된 채널이 있습니다.
- 누락 된 패킷이 대상 회로 전환에 의해 감지되면이 옵션이 없기 때문에 매우 안정적입니다.
- 패킷이 대상 회로로 빠르게 라우팅되므로 전용 대역폭이 있어야 더 적은 대역폭을 사용합니다.
- 이 스위칭의 채널은 패킷이 라우팅되는 즉시 다른 전송에 사용할 수 있습니다. 회로 스위칭은 음성 통신이 완료 될 때까지 채널을 점유합니다.
- 비용 효율적이고 구현하기 쉬운 회로 스위칭은 비싸다
회로 스위칭을 통한 패킷 스위칭의 단점
다양한 이점을 제공 함에도 불구하고이 전환은 다음과 같은 단점도 제공합니다.
- 이 스위칭에서 패킷의 이동이 동 기적이지 않기 때문에 음성 통화와 같은 통신 애플리케이션에는 적합하지 않을 수 있지만 회로 스위칭은 음성 통화에 매우 적합합니다.
- 패킷은 체계적인 방식으로 이동하지 않습니다. 각 패킷 회로 전환을 식별하기 위해 시퀀스 번호를 제공해야 사용자에게 최상의 경험을 제공하기 위해 채널에 가장 높은 우선 순위를 부여합니다.
- 이 스위칭에서는 패킷이 목적지에 도달하기 위해 여러 경로를 통해 라우팅되므로 각 노드에서 복잡성이 높아져 데이터 손실 또는 패킷 전달 지연으로 이어집니다. 회로 스위칭은 데이터 손실이 없도록합니다.
- 이 스위칭에는 데이터를 보호하기위한 추가 보안 프로토콜이 필요하므로 구현 비용이 크게 증가합니다. 회로 스위칭에는 하나의 서비스와 하나의 개별 경로를위한 전용 채널이 있습니다.
자주 묻는 질문
1). 데이터 패킷 스위칭이란 무엇입니까?
데이터 패킷 스위칭은 네트워크를 통해 패킷 형태로 데이터를 전송하는 데 사용되는 접근 방식입니다. 데이터는 패킷이라고하는 가변 길이의 작은 단위로 나뉩니다. 데이터가있는 각 패킷은 네트워크와 함께 이동합니다.
2). 누가 패킷 교환을 발명 했습니까?
미국 과학자 인‘Paul Baran’은 1960 년에 패킷 교환 개념을 탐구했습니다. 1965 년 Donald Davies는 유사한 라우팅 개념을 개발하여이를 패킷 교환이라고 명명했습니다.
삼). 스위칭 기술은 무엇입니까?
스위칭 기술에는 패킷 스위칭, 회로 스위칭 및 메시지 스위칭의 세 가지 유형이 있습니다.
4). 전환이란 무엇을 의미합니까?
스위칭은 노드가 네트워크의 지정된 지점간에 데이터가 전송되도록 데이터를 제어하거나 전환 할 수있는 기술 유형입니다.
“차동 증폭기의 이득 ”
5). 비 연결형 패킷 스위칭이란 무엇입니까?
비 연결형 패킷 스위칭은 일반적으로 데이터 그램 스위칭으로 알려져 있습니다. 여기서 메시지는 분할되어 패킷으로 나뉩니다. 각 패킷에는 네트워크를 통해 독립적으로 이동할 소스 및 대상 주소가 있습니다. 패킷은 정체, 큐잉 등으로 인해 중간 노드에 의해 비동기 적으로 전달되므로 다른 경로를 따릅니다. 이러한 패킷은 다른 순서로 대상에 도착하며 대상은 동일한 파일의 데이터를 다시 어셈블합니다.
따라서이 기사에서는 패킷 스위칭의 개념에 대해 논의했습니다. 두 패킷 교환 기술 지속적이고 효과적인 커뮤니케이션을 위해 활용되는 최고의 기술이 무엇인지 독자가 이해할 수 있도록 다양한 장단점을 논의합니다. 오늘날 패킷 교환의 간단한 예로는 WAN을 사용하는 이메일과 웹 페이지가 있으며 일반 전화 서비스는 회선 교환 기술의 예로 간주됩니다.
