네트워크에서 데이터를 효과적으로 전송하기 위해 다양한 교환 방식이 존재한다. 본 글에서는 회선 교환, 패킷 교환, 프레임 릴레이 및 셀 릴레이와 같은 데이터 교환 방식과 LAN(Local Area Network)의 구조에 대해 정리한다.
1. 교환 시스템
네트워크에서 데이터를 송수신하기 위해서는 어떤 방식으로 데이터를 교환할지 결정해야 한다. 교환 방식은 연결 설정 여부와 데이터 전송 단위에 따라 나뉜다.
1) 교환 방식
| 교환 방식 | 특징 | 서비스 유형 |
| 회선 교환 | 데이터 전송 전에 연결 경로를 설정하여 하나의 통신 회선을 독점 | 연결형 서비스 |
| 패킷 교환 | 데이터를 작은 단위(패킷)로 나누어 전송하며, 경로를 미리 설정하지 않음 | 비연결형 서비스 |
| 프레임 릴레이 | 패킷 교환과 유사하지만, 오버헤드(제어 정보)가 적고 속도가 빠름 | 고속 데이터 전송 |
| 셀 릴레이 | 작은 크기의 고정 길이 데이터 블록(셀) 단위로 전송 | ATM(Asynchronous Transfer Mode) 방식 사용 |
2) 교환 시스템의 종류
네트워크 환경에서 데이터를 송수신하는 방식은 여러 가지가 있으며, 사용자의 필요에 따라 선택된다.
(1) 전용 회선 방식
- 송신 호스트와 수신 호스트가 전용 통신 선로를 사용하여 데이터를 전송하는 방식.
- 보안성과 안정성이 뛰어나지만, 비용이 높고 활용도가 낮음.
- 예: 기업 간 전용선, 금융망
(2) 교환 회선 방식
- 전송 선로 하나를 다수의 사용자가 공유하여 데이터를 전송하는 방식.
- 통신이 필요할 때마다 연결을 설정하고 해제.
- 예: 일반 전화망(PSTN)
(3) 회선 교환 방식
- 통신을 하기 전 송신자와 수신자 간의 연결 경로를 미리 설정하는 방식.
- 전송 중에는 해당 회선을 다른 사용자가 사용할 수 없음.
- 예: 전화 통화, ISDN(종합 정보 통신망)
(4) 패킷 교환 방식
- 데이터를 작은 단위(패킷)로 분할하여 전송하는 방식.
- 개별 패킷이 서로 다른 경로를 통해 전송될 수 있으며, 목적지에서 재조립됨.
- 네트워크를 효율적으로 사용할 수 있지만, 패킷 지연이 발생할 수 있음.
- 예: 인터넷 데이터 전송, IP 기반 네트워크
3) 패킷 교환의 방식
패킷 교환 방식은 두 가지 방법으로 구현될 수 있다.
(1) 가상 회선 방식
- 패킷 교환이지만, 데이터를 전송하기 전에 논리적인 연결(가상 회선)을 설정하는 방식.
- 모든 패킷이 같은 경로로 전송되며, 도착 순서가 유지됨.
- 예: X.25, 프레임 릴레이, MPLS(Multi-Protocol Label Switching)
-
가상 회선 방식
(2) 데이터그램 방식
- 각 패킷이 독립적으로 라우팅되며, 목적지까지 가는 경로가 다를 수 있음.
- 패킷이 순서대로 도착하지 않을 수도 있으며, 신뢰성을 보장하지 않음.
- 예: UDP(User Datagram Protocol)
-
데이터그램 패킷 교환 방식
4) 프레임 릴레이와 셀 릴레이
(1) 프레임 릴레이
- 패킷 교환 방식의 고속 버전으로, 네트워크 전송 속도를 높이기 위해 오버헤드를 최소화한 방식.
- 오류 검출 및 복구 기능이 없으며, 네트워크의 신뢰성에 의존.
- 예: 기업 간 VPN, 고속 데이터 전송
프레임 릴레이
(2) 셀 릴레이
- 데이터를 고정 크기(일반적으로 53바이트)의 셀(Cell) 단위로 전송하는 방식.
- 전송 지연이 일정하여 멀티미디어 통신에 적합.
- 예: ATM(Asynchronous Transfer Mode), 광대역 네트워크
2. LAN, MAN, WAN
네트워크는 범위(전송 거리)에 따라 LAN, MAN, WAN으로 나뉜다.
| 네트워크 유형 | 설명 | 예시 |
| LAN (Local Area Network) | 작은 지역(사무실, 건물, 캠퍼스 등) 내에서 사용 | Wi-Fi, 이더넷 |
| MAN (Metropolitan Area Network) | 도시 또는 대규모 캠퍼스 네트워크 | 지역 기반 인터넷 서비스 |
| WAN (Wide Area Network) | 광범위한 지역을 연결하는 네트워크 | 인터넷, 국가 간 네트워크 |
3. 정리 및 요약
- 회선 교환은 데이터를 전송하기 전에 연결 경로를 미리 설정하는 방식으로, 모든 데이터가 같은 경로를 통해 전달되며, 고정 대역을 사용하여 안정적인 데이터 전송이 가능하다.
- 메시지 교환은 송신자가 전송하는 전체 데이터를 하나의 단위(메시지)로 전송하며, 각 메시지 헤더에 목적지 주소를 포함한다.
- 패킷 교환은 데이터를 작은 패킷 단위로 나누어 전송하며, 패킷마다 독립적인 라우팅을 수행한다.
- LAN, MAN, WAN은 네트워크의 범위에 따라 구분되며, LAN은 작은 지역에서, WAN은 국가 및 글로벌 규모에서 사용된다.