[ 네트워크 ] Circuit-switching

 

Circuit-switching

 

 

 

 

 source와 destination 사이의 경로를 정해버리면 queueing delay 완화되고 중간에서의 손실도 줄어든다. 하지만 문제는 경로를 설정해놨는데 사용을 안한다면 낭비가 된다. 그렇다면 계속 데이터를 주고받아야 한다. 아하! 전화에 적합하구나! 해서 Circuit-switching은 전화를 위해 개발된 것이다.

 만약 친구와 통화를 한다면, 내 목소리와 친구의 목소리가 흘러가는 경로가 미리 준비되어 있다.

 

circuit-switchgin의 특징

1. 공유하지 않아 독립적이다.

2. 경로를 미리 지정한다.

3. delay와 loss가 완화된다. (라우터에 도착하는 패킷은 미리 지정된 경로로 빠르게 전송되기 때문에)

4. Bandwidth를 고정하면 사용자의 수가 정해져있어서 resource가 없으면 연결이 안된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

circuit-switching을 구현하는 방법에는 두가지가 있다.

1. FDM (frequency division) : 주파수 단위로 쪼개는 것

2. TDM (time division) : 시간 단위로 쪼개는 것

 

 

FDM (frequency division)

 어떤 데이터를 보내는 주파수를 사용자에게 미리 정하는 것. 각 사용자가 특정 주파수로 보낼 것을 정한다. 주파수를 쪼개서 하나씩 주파수 자원을 나눠주는 것이다. 만약 4명의 사용자가 정해졌다면, 5번째 사용자는 못 듣는 것이다. 파란색 사용자는 파란 주파수를 사용해서 전화를 건다.

 

 

TDM (time division)

 시간에 따라, 매 주기마다 사용자들이 사용자들이 데이터를 보내는 것. 4명의 사용자에게 시간을 다 할당해서, 5번째 사용자가 낄 공간이 없다. 아날로그 방식에서는 불가능하다.

 

 

 

 

Q. TDM이 FDM보다 나은 점은 무엇일까요?

A. TDM이 큰 대역폭을 필요로하는 데이터에 대해 더 유연하다.

 FDM은 대역을 쪼개서 할당하기 때문에 큰 데이터에 대해 대응시간이 오래걸린다.

 TDM은 대역을 쪼개지 않기 때문에 큰 데이터에 대해 대응시간이 덜 걸린다.

 

 

 

 

 

 

 Circuit-switch의 단점

 전화통화할 때, 나 또는 상대방이 쉴틈없이 얘기한다면(계속해서 데이터를 보낸다면) circuit-switching을 좋게 활용하는 것이다. 길이 보장되어 있고 그 길을 다 활용하는 것이다.

 

 하지만 전화통화 중에 얘기했다가 딴짓했다가 하면, 중간에 데이터를 보내지 않는 순간이 있다. (웹페이지 볼 때 페이지 킨 후(데이터 사용), 보기만 하는 경우(데이터 사용X)도 비슷) 이것은 자원을 낭비하는 것이다.

 

 위 그림에서 왼쪽은 다 활용, 오른쪽은 회색시간동안 자원낭비이다.

 

 

 

 

 

 

[참고]

Computer Networking A Top-Down Approach 7-th Edition / Kurose, Ross / Pearson