회선구성과 교환방식

회선구성과 교환 방식

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1. 회선구성(Line Configuration)

구분	설명	특징
점대점(Point-to-Point)	2개의 디바이스가 전용 링크로 일대일 연결	고속, 간단, 주소 불필요, 설치비용↑
다중점(Multipoint)	3개 이상 디바이스가 하나의 링크를 공유	주소 필요, 비용↓, 효율↑

2. 네트워크 토폴로지(Network Topology)

토폴로지	구조	장점	단점
메시(그물형)	모든 디바이스가 점대점으로 모두 연결 링크 수: n(n-1)/2, 포트 수: n-1	대역폭 확보, 우회경로(안정성), 보안↑	링크/포트 수 증가, 설치·재구성 어려움, 비용↑
스타(성형)	중앙 허브에 각 디바이스가 연결	설치·재구성 쉬움, 고장 식별 용이, 포트/링크↓	허브 고장 시 전체 마비
트리(계층형)	스타형 확장, 허브 간 계층적 연결	대규모 네트워크, 현대 LAN 표준	상위 허브 고장 시 하위 전체 영향
링(환형)	각 디바이스가 양옆과 연결, 신호가 순환	설치·장애처리 쉬움, 순환감지 용이	링 끊어지면 전체 마비(듀얼링 보완)
버스	공유 버스(백본)에 드롭라인으로 연결	설치 쉬움, 케이블↓	재구성·수리 어려움, 백본 장애 시 전체 중단
혼합(하이브리드)	여러 토폴로지 혼합	유연성, 다양한 환경 적용	설계·관리 복잡

• Physical topology: 실제 연결 구조
• Logical topology: 신호가 흐르는 논리적 경로

3. 회선교환 방식(Circuit Switching)

• 데이터 전송 전, 송수신 장치 간에 물리적 회선을 먼저 설정한다.
• 회선 설정 후, 통신이 끝날 때까지 회선을 독점한다.
• 대표 예: 전화망

장점	단점
고정대역폭 보장 실시간 전송 적합 연결 후 연속적 데이터 전송	비효율(회선 독점), 비용↑ 연속적 데이터 없으면 회선 낭비 대규모 망에 비실용적

• 제어신호 종류: 감시/관리/주소/호정보/망관리 제어신호
• TMN(Telecommunication Management Network): 통신망 관리 표준, 5계층 구조(BML, SML, NML, EML, NEL)

회선교환 방식의 구현

• 공간분할 방식: 기계식·전자식 접점(크로스바 교환기 등)
• 시분할 방식: TDM 버스 교환, 타임 슬롯 교환(TSI), 시간 다중화 교환(TST)
• 슬립(Slip): 디지털 교환기 클록 불일치로 인한 데이터 손실 현상

4. 메시지교환 방식(Message Switching)

• 메시지 전체를 노드에 저장 후, 다음 노드로 전달(store and forward)
• 지연↑, 노드 저장장치↑, 현재는 사용되지 않음(패킷교환으로 대체)

5. 패킷교환 방식(Packet Switching)

• 메시지를 작은 패킷 단위로 분할해 전송
• 각 패킷에 주소 부여, 노드에서 일시 저장 후 전송(store and forward)
• 현재 데이터 통신망(인터넷 등)에서 표준 방식

구분	가상회선 방식(Virtual Circuit)	데이터그램 방식(Datagram)
연결	Connection-oriented 패킷 전송 전 경로 설정	Connectionless 경로 미설정, 패킷별 독립 전송
순서	패킷 순서 보장	순서 바뀔 수 있음(수신측 재정렬 필요)
회선 독점	공유(독점 아님)	공유
예시	X.25, 초창기 PC통신	인터넷(IP), 현대 네트워크

• 패킷을 너무 작게 분할하면 헤더 증가, 노드 지연, 분할/조립 시간 증가 등 단점이 있다.
• 패킷교환은 코드 및 속도 변환, 효율적 회선 이용이 가능하다.

6. 교환 방식 비교

구분	회선교환	메시지교환	패킷교환
연결	연결형(전용회선)	비연결형	연결형/비연결형(가상회선/데이터그램)
단위	비트/바이트	메시지	패킷
지연	짧음(연결 후 연속 전송)	김(store and forward)	짧음(효율적 전송)
회선 이용률	낮음(독점)	높음	높음(공유)
실시간성	우수(전화망 등)	불리	적합(인터넷 등)

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정리

회선구성은 점대점과 다중점으로, 네트워크 토폴로지는 메시, 스타, 트리, 링, 버스, 혼합형 등으로 나뉜다.
교환 방식은 회선교환, 메시지교환, 패킷교환(가상회선/데이터그램)으로 구분하며, 현대 데이터 통신에서는 패킷교환 방식이 표준이 되었다.
각 방식의 원리, 장단점, 실제 적용 사례를 정확히 이해하는 것이 중요하다.