정보통신 네트워크

◉ 패킷 통신

1. 패킷통신의 효용

전화망에서의 교환기는 스위치를 접속하여 상대방과의 회선이 연결되면 통신이 끝날 때까지 연결 상태를 지속하고 있다. 연결되어 있는 동안에는 통화를 하고 있든지 가만히 있든지 간에 회선은 연결되어 있어 전화요금은 시간에 비례하여 증가한다.

전화의 경우 통화하고 있는 시간이 길더라도 회선이 놀고 있는 시간은 적어 불합리하지 않지만, 컴퓨터를 상대하는 데이터 통신은 사정이 다르다. 예를 들면, 여행사 창구에서 항공기 티켓을 예약하는 경우, 고객이 희망하는 비행기편을 단말로부터 입력해서 통신회선을 통해 컴퓨터센터에 보내고, 컴퓨터센터는 보내온 내용을 체크해서 그 결과를 예약 손님의 단말에 보내는데, 이와 같은 내용의 통신을 몇 회 반복한다고 할 때 회선이 연결되어 있는 시간은 몇 분이 되지만, 실제 목적을 이루기까지의 통신 시간은 불과 몇 초에 지나지 않는다. 이와 같이 대화형 데이터 통신은 통신 밀도가 낮고 정보가 간헐적으로 보내지기 때문에, 이런 통신에는 패킷 통신이 적합하다.
 

<그림 3> 팩시밀리 통신망

2. 패킷

패킷(Packet)이란 원래 소포 또는 소화물이란 뜻이며, 데이터 통신에서는 메시지를 일정한 크기로 나누어 그 곳에 수신처의 주소를 붙여서 보내는 것이다. 수신처, 주소, 성명 또는 화주 이름, 짐의 종류 등을 기입한 꼬리표에 해당하는 것이 패킷의 헤더(Header, 제어부호)라고 한다. 일반적으로 128바이트 또는 256바이트가 표준적인 패킷의 크기이며, 1,024바이트 또는 2,048바이트의 긴 패킷도 있다.

<그림 4> 패킷 통신의 경우

◉ 패킷 교환의 원리

1. 패킷 통신의 구조

패킷 교환 기술은 1960년대에 시작한 미국 국방부 고도연구계획국(ARDA)이 전 미국 각지에 산재한 연구기관의 컴퓨터를 상호 접속해서 사용할 목적으로 구축한 컴퓨터 네트워크이다.

당시에는 소련으로부터 핵 공격을 받아도 살아남을 수 있는 네트워크를 만드는 것이 목적이었다. 그 후 패킷 교환 네트워크는 컴퓨터 기술자들에 의해 데이터 통신에 효율성 있게 이용되기 시작하여 오늘에 이르고 있다.

패킷 교환의 원리는 양이 많은 데이터를 일단 일정한 사이즈의 블록으로 분할한 후, 각 블록 앞에 꼬리표를 포함한 헤더를 붙인 것을 패킷 단위로 전송하는 것이다.

패킷 교환은 축적 교환의 일종으로 단말 상호간에서 정보를 직접 송수신하는 것이 아니라 발신측에서 송출한 정보는 일단 교환기의 메모리에 축적된 후 회선을 통해 고속으로 착신측에 전송되는 것이다. 이 때 전송되는 정보는 일정 길이의 블록으로 분할되어 한 블록마다 전송에 필요한 수신자나 에러 제어 정보 등을 부착한 헤더를 첨부해 전송한다.

패킷은 정보가 발생할 때마다 보낼 수 있고, 회선이 비어 있는 시간에는 같은 회선으로 다른 통신의 패킷을 보낼 수 있기 때문에 회선 이용효율이 매우 좋은 것이 특징이다.

PC를 위시해 컴퓨터 데이터를 통신 회선으로 전송하는 경우 키보드를 누를 때마다 데이터를 보내는 것이 아니고, 메시지를 전부 작성한 후 송신 버튼을 누름으로써 모든 데이터를 일괄적으로 전송하는 것이 보통이다.

각 패킷에는 꼬리표가 붙어 있기 때문에 같은 통신의 패킷이라도 반드시 같은 루트를 통할 필요는 없고, 꼬리표 번호에 따라 비어 있는 루트를 선정하여 상대방에 전송할 수 있다.

<그림 1> 패킷 교환기의 원리

2. 프레임릴레이의 등장

패킷 교환 전송 속도가 올라가지 않는 이유는 패킷 교환기는 컴퓨터 그 자체이기 때문에 보내온 패킷은 일단 컴퓨터 메모리에 축적되어 헤더 중의 꼬리표 순번에 따라 목적지까지 비어 있는 회선에 보내진다. 여유 회선이 없으면 회선이 빌 때까지 메모리 속에서 대기하지 않으면 안 된다.

또한 보내온 패킷을 하나하나씩 검사해서 패킷 중에 부호가 틀린 것이 검출되면 그 패킷을 한 번 다시 보내도록 바로 전 교환기에 지령을 내린다. 이와 같은 제어에 따라 품질이 나쁜 회선을 사용하더라도 최종 사용자(End to End)끼리는 품질이 좋은 통신이 가능하다.

단말로부터 패킷을 많이 보내오면 네트워크가 과부하 상태가 되어 위험을 감소시키기 위해 단말 쪽에 패킷 송출을 삼가도록 지령을 내린다. 이와 같이 복잡한 제어를 함에 따라 시간이 걸리기 때문에 전송 속도를 높일 수가 없다.

그러나 현재 전송로는 대부분 고품질의 광케이블화 되어 있으며, 처리 절차를 간략화해서 프레임을 그대로 중계해 상대방까지 도착하게 하면 고속전송이 가능한데, 이것이 프레임 릴레이며, 최대 1.5메가비트/초까지 사용할 수 있다.

※ 출처 - http://www.bazi.pe.kr/