[ 네트워크 ] Packet-switching vs Circuit-switching

 

Packet-switching vs Circuit-switching

 

 

 Packet-switching보다 Circuit-switching가 나은 점

 Circuit-switching는 경로를 지정하여 일정한 전송률을 보장받는다. 그래서 전화통화 같은 품질보장이 되어야 하고 계속해서 데이터를 주고받아야 하는 서비스에선, 가변적인 Packet-switching보다 일정한 Circuit-switching를 이용하는 것이 좋다.

 그리고 경로를 지정함으로써 다음과 같은 이익을 얻을 수 있다.

 

 

 

1. queueing delay가 완화된다.

 Packet-switching의 queueing delay는 예측하기 어렵고 매우 가변적이기 때문에 다른 delay보다 대비하기 어렵다. 심지어 queue가 넘치게 되면 loss도 발생한다. 그러나 source와 destination의 경로를 정해버리면 바로바로 보낼 수 있기에 queueing delay가 상당히 완화된다. 품질도 보장될 뿐만 아니라 빠르게 데이터를 주고 받을 수 있다.

 

 

 

2. 장시간 긴 데이터를 보낼 때 더 낫다.

 Packet-switching는 여러 sources에서 데이터가 패킷으로 쪼개져 날라가기 때문에, 장시간 긴 데이터를 보낸다면 많은 패킷을 보내므로, 데이터 전송이 지연되거나 전송을 완전히 보장받을 수 없다. Circuit-switch는 자원을 독점하여 사용하기 때문에 패킷보다 신뢰있는 전송을 보장받을 수 있다.

 

 

 

3. 제한된 시간에 빠르게 보낼 때 더 낫다.

 위와 같은 이유로, 패킷같은 일정한 전송을 보장받지 못하는 상황에서, 시간을 제한한다면 신뢰있는 전송을 보장받지 못할 것이다.

 

 

 

4. 독립적이다.

 Circuit-switch는 다른 사용자와 공유하지 않아 독립적이다. (장점이 될수도.. 단점이 될수도..)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Circuit-switching보다 Packet-switching가 나은 점

 Circuit-switching는 계속해서 데이터를 주고받아야 하는데, 데이터를 주고받지 못하는 경우가 생긴다면 이것은 낭비이다. Packet-switching는 이러한 낭비를 줄여준다. 주고받는 데이터를 패킷단위로 자르고 그 패킷들을 섞어서 보냄으로써 데이터가 전달되는 길을 효율적으로 이용하는 것임.

 

 

 

1. link의 낭비가 줄어든다.

 패킷을 link를 공유하고 있는 다른 사용자들의 데이터들과 섞여서 전송되기 때문에 계속해서 link를 계속해서 활용할 수 있어서, link가 사용되지 않는 경우를 줄일 수 있다.

 

 

 

 

2. 더 많은 사용자가 사용 가능하다.

 이 부분이 가장 중요한 것 같다.

1Mb/s link

Each user:

 - 100 kb/s when "active"

 - active 10% of time

 

 다음과 같이 N명의 사용자가 있고 라우터는 하나 있어서, N명의 사용자를 하나의 라우터로 전송해야 하는 상황이다.

 각 사용자는 활성화 했을 때 초당 100kb를 전달해야 함.

 active 10%는 1시간을 봤을 때 6분만 활성화하고, 나머지 54분은 아무것도 안하는 것이다.

 

 

 :::Circuit-switching의 경우:::

 어느 한 순간에 자원을 독점하여 사용하는데, 1Mb의 공간에 한 사용자당 100kb를 사용가능하니 10명의 사용자만 사용할 수 있다.

 

 :::Packet-switching의 경우::::

 3명이 사용한다 할 때, active 확률: 0.2, 안 할 확률: 0.8 이다. (위와는 다른예시임)

3명의 사용자가 한번에 이용하는 경우를 계산해보자.

= 3C3 * (0.2)^3 * (0.8)^0

= 1 * 0.008 * 1

= 0.008

 

 즉, 3명의 사용자가 한번에 보낼 확률은 0.008이다. 위 그림에서 10명이 한번에 보낼 확률(link가 꽉 찰 확률)은 이보다 더 낮을 것이다.

 

 => 따라서 Circuit-switching보다 Packet-switching이 더 많은 사용자가 이용할 수 있음을 확인할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

[참고]

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