페킷스위칭과 서킷스위칭의 비교

[페킷스위칭과 서킷스위칭의 비교]

 

서킷스위칭에 비해 패킷스위칭이 더 많은 사용자가 네트워크를 사용하도록 허용할 수 있는 방식이다.

 

 

예를들어 link capacity가 1Mbps이다. 그리고 각 사용자가 active 일때 즉 전송할 패킷이 있고 네트워크를 사용하고자 할 때 100kbps의 속도가 필요하다. 그런데 항상 active상태가 아니라 10%의 시간만 active하고 나머지 90%의 시간은 idle 즉 사용하지 않은 시간이다. 

각 사용자가 100kbps의 속도가 필요하기 때문에 서킷 스위칭을 사용하는 경우에는 100kbps * 10하면 1mbps가 나온다. 그래서 서킷스위칭 방식에서는 할당받은 bandwidth를 배타적으로 사용하고 보장을 해줘야 하기 때문에 10명 초과의 사용자를 받을수가 없다.

그에비해서 패킷스위칭 방식에서 만약에 35명의 사용자를 수용했다고 가정하자. 35명 전부 다 이 링크를 사용하려고 하면은 사용할수가 없으니 몇명까지 이 링크를 사용해도 무리가 없을까를 계산해 보니 10명 까지이다. 그래서 35명의 사용자를 받을 때 동시 10명을 초과해서 active상태가 되는 확률은 얼마나 될까를 계산해봤더니 0.0004보다 작은 확률이다. 그러므로 충분히 35명을 수용해도 문제가 없다. 그래서 패킷스위칭방식이 서킷스위칭 방식보다 더많은 사용자를 수용 가능하다. 

 

그러면 0.0004의 값을 어떻게 나왔을까?

10명 이하로 active인거는 상관없고 초과하는 확률을 구하는거니깐 11명이 동시에 active한거를 구해야한다. 사용자 하나가 active할 확률은 1/10이다. 그다음 idle한 상태는 9/10이고,

그래서 사용자 11명이 active이고 나머지는 아닌 확률은 {(0.1)^11} * {(0.1)^24} 이다. 그래서 11명을 뽑는 방법은 35C11이 된다.

 

만약에 35명 이상의 사용자를 받는다면? => 확률이 커진다.

 

 

패킷 스위칭이 데이터를 전송하는 구간에서는 한꺼번에 데이터 전송이 일어나고 상당 기간동안 전송하지 않은 상태가 일어나는 것이 bursty data인데 이럴 경우에는 패킷 스위칭이 잘 작동한다.

Resource sharing을 하기 때문이다.

패킷스위칭은 서킷스위칭 보다 단순하다. (서킷스위칭은 call setup이 필요하다. 그래야지만 자원을 예약하고 할당할 수 있기 때문이다.)

 

Packet delay 와 loss에 의해서 과도한 혼잡상황이 벌어질 수 있다. 서킷스위칭에서는 딱 정해진 사용자만 받아서 서비스 하지만 패킷스위칭에서는 그보다 훨신 더 많은 사용자를 수용해서 서비스 하기 때문이다. 그래서 신뢰성 있는 데이터 전송, congestion control등을 위해 프로토콜이 필요로하게 된다.

 

Circuit-like behavior의 제공 방법이 있나?

즉 패킷스위칭에서 보장성 있는 행위를 제공해줄 수 있는 방법이 있는지 의문이 발생할 수 있다. 이전의 인터넷 서비스는 텍스트 위주였지만 오디오나 비디오, 즉 멀티미디어 어플리케이션이 대부분 차지하게된 인터넷 상황에서는 bandwidth를 보장해주는 서비스가 필요하게 된다.  그래서 이 문제를 풀기위해 계속 노력중에 있다.

 

인간사회에서 유사한 사례

 

서킷 스위칭 : 음식점 예약, 기차표 예약, 등등…

패킷 스위칭 : on demand allocation