네트워크 정리 7. 패킷 교환 (Packet Switching)

1. 개요

이전 포스팅에서 라우팅과 포워딩 과정에서 네트워크 계층에서 패킷을 전달하는 걸 확인했다.

 

다시 한 번 간단하게 정리하면, 라우팅과 포워딩을 관리하는 라우터는 장거리 통신을 할 시, 중간 경유지가

된다. 그 경유지에서, 입력포트(입구)와 출력포트(출구) 사이의 연결 기능을 수행하는 교환기 역할을 담당한다.

 

그리고 네트워크에서 패킷이 교환되는 방법은 데이터그램, 가상 회선 방식 2가지가 있다.

 

 

2. 설명

2-1. 데이터그램 방식(Datagram Approach) : 비연결형 서비스 (Connectionless Service)

• 네트워크 계층의 간소화를 위해 모든 패킷을 독립적으로 처리
• 메세지의 패킷들은 목적지까지 같은 경로나 다른 경로로 전달

이전 포스팅에서 메세지가 세그먼트 단위에서, 패킷 단위로 분리된다고 정리했었다.

이유는 간단하다. 라우터를 통과할 수 있는 데이터의 크기는 정해져 있는데, 대부분의 메세지가

이 크기보다 거대하니 패킷으로 분해하는 것이다.

 

그리모 데이터그램은  그 패킷들을 같은 경로로 보내는 게 아닌, 각각 최적화된 경로로 보내고, 도착지에서

재조립하는 방식이다.

그러므로 도착 순서가 일정하지도 않다.

 

패킷의 경우, 간단하게 정리하면 3개의 정보를 가지고 있다.

Source Address : 발신지 주소

Destination Address : 수신지 주소

Data : 각각의 내용

여기서, 수신지 주소의 내용을 포워딩 테이블에 비교해보면, 어느 경로가 가장 최적화 되어 있는지 나오니,

각각의 패킷은 그 경로를 따라간다.

 

 

2-2. 가상회선 방식(Virtual Circuit Approach) : 연결 지향형 서비스 (Connection Oriented Service)

• 한 메세지에 속한 모든 패킷은 연관성이 있다.
• 메세지에 속한 첫 데이터그램이 전송되기 전에 데이터그램을 위한 가상 경로를 설정한다.
• 설정 후, 동일 메세지에 속한 데이터그램들은 모두 같은 경로로 전송한다.

비연결형에 비하면 속도는 느리지만, 안전한 통신이 가능하다. 모든 패킷들은 같은 경로로 순서대로

이동한다.

 

 

2-3. 가상회선 방식 심화

가상회선 방식은 전송까지 몇가지 과정이 있다.

1. 설정 단계 (Setup Phase)

• 가상회선을 위한 항목을 라우터가 생성한다.
• 송수신측은 요청 패킷과 확인응답 패킷의 두 개의 보조 패킷을 교환한다. (요청 패킷 : 발신지가 목적지로
  전송(보조 패킷은 팔신지와 목적지 주소 정보 보유),
  확인응답 패킷 : 교환 테이블 내의 항목을 완성시키는 패킷)

2. 데이터 전송 단계 (Data Transfer Phase)

• 모든 라우터가 특정 가상회선을 위한 포워딩 테이블을 완성하면 하나의 메세지에 속한
  네트워크 계층 패킷들을 순서대로 전송 가능하다.

3. 연결 해제 단계

• 발신지에서 목적지로 패킷을 보낸 뒤, 연결 해제 특수 패킷을 전송한다.
• 목적지는 확인 패킷으로 회신한다.
• 모든 라우터 테이블 내에 상응하는 항목을 삭제한다.