회로 전환 및 패킷 전환

자멸을 견디도록 설계된 네트워크

• 1964년 폴 바란에게 핵공격 이후에도 통신 네트워크가 어떻게 작동할 수 있는지 묻혔습니다. 당시 모든 네트워크는 실패했습니다. 전화 통화가 특정 경로를 점유하고, 해당 경로가 차단되면 통화가 끊어지기 때문입니다.
• 그의 해결책은 경로 점유를 멈추는 것이었습니다. 메시지를 작은 블록으로 나누고, 각 블록에 주소를 부여하여 각자가 자체 경로를 찾게 했습니다. 링크가 사라지면 다음 블록이 우회하여 이동합니다.
• 이 아이디어는 수년간 불가능하다고 여겨졌습니다. 하지만 오늘날几乎所有数据移动都采用这种方式，这也是互联网没有中心点可被切断的原因。
• 이 교훈은 회선 전환(circuit switching) 과 패킷 전환(packet switching) 입니다: 각각 어떻게 작동하며, 비용은 무엇이며, 어떤 트래픽에 적합한지입니다.

회선 전환

• 데이터 전송 전에 양 끝 사이에 전용 경로가 설정되며, 대화 전 과정 동안 유지되고 종료 시 해제됩니다.
• 장점: 대역폭이 예약되므로 속도가 보장되고 일정하며, 데이터가 순서대로 도착하여 지연 시간이 예측 가능합니다.
• 단점: 비효율적입니다. 휴지 시간 중에도 예약된 라인이 비어 있어 다른 사람이 사용할 수 없으며, 설정 시간이 길어 먼저 경로를 구축해야 합니다. 하나의 링크가 손상되면 회선이 끊기고 대화도 종료됩니다.
• 고전적인 예시는 전통적인 전화망이다.

통화 전체에 대해 할당됨, 사용 여부와 무관

패킷 스위칭

• 메시지는 패킷으로 분할되어 각각 독립적으로 전송된다. 각 패킷에는 목적지 및 발신 주소와 순번 번호가 포함된다.
• 각 라우터는 패킷마다 다음_hop을 결정하므로 패킷은 서로 다른 경로를 통해 도착하여 순서가 뒤바뀔 수 있다. 목적지는 순번 번호를 사용하여 메시지를 재조립하고, 누락된 패킷은 재요청할 수 있다.
• 장점: 효율적인 이유는 하나의 링크가 여러 통화에서 중계되며 데이터가 있을 때만 전송하기 때문이며, 견고한 이유는 실패한 링크 주변으로 트래픽이 우회되기 때문이다.
• 단점: 지연 시간의 변동성이 있으며, 패킷이 라우터에서 대기하거나 손실될 수 있으므로 신뢰성을 위해 상위 계층인 TCP가 추가해야 한다.

같은 메시지, 여러 경로, 최종 지점에서 재조립

라우터의 역할

• 라우터는 두 개 이상의 네트워크를 연결한다. 각 패킷마다 목적지 IP 주소를 확인하고 라우팅 테이블에서 검색한 후 appropriate interface를 통해 목적지로 패킷을 전달한다.
• 통화에 대한 메모리를 유지하지 않는다: 테이블이 변경된 사이에 동일한 메시지의 두 패킷은 서로 다른 인터페이스를 통해 나갈 수 있다.
• 이러한 패킷별 결정이 바로 실 시 자동 우회 기능을 가능하게 한다.

worked example: 패킷 스위칭 설명하기

비교 분석

worked example: 어떤 트래픽에 어떤 방식이 적합한가

놓칠 수 있는 점

이해했습니다