Chap 6. 패킷 교환

데이터 네트워크 (PSDN) 





	6.1 교환 방식

― 메시지를 패킷 (Packet)이라고 부르는 일정 크기로 자르고 각 패킷마다
 주소 등을 포함한 헤더 (Header)를 첨가하여 헤더내의 제어 정보에 따라서
 패킷을 축적 교환하여 송신하는 교환망.
	
    6.1.1 서비스 형태
(1) 가상 회선 (Virtual Circuit) 서비스
	― 데이터의 전송 전에 송신 스테이션과 수신 스테이션 사이에
	 패킷이 전송될 논리적 경로(가상 회선)를 설정.
	― 일단 경로가 설정되면 동일한 메시지에 속한 모든 패킷들은
	 동일한 가상 회선을 통하여 축적 교환 방식으로 전송.
	― 가상 회선의 설정 (Setup Phase), 데이터 전송 (Data
	 Transfer Phase), 가상 회선 해제 (Shut Down Phase)의
	 3단계가 수행됨.
	― 장점
		ⅰ) 가상 회선이 설정된 후에는 노드에서 패킷의 경로를
		 결정하기 위한 시간 지연이 없으므로 대량의 데이터를
		 연속으로 전송하는 경우 데이터그램 방식보다 효율적.
		ⅱ) 같은 메시지에 속하는 모든 패킷들은 가상회선을 따라
		 연속적으로 전송. 
		따라서 수신 스테이션에는 같은 메시지에 속한 모든 패킷들이
		송신 스테이션에서 보낸 순서대로 도착.
		ⅲ) 모든 패킷이 동일 경로를 이용하므로 데이터의
		 전송 속도가 비교적 일정
	― 단점
		: 실제 데이터의 전송 전에 가상 회선을 설정하기 위한
		 시간 지연이 필요. 
		따라서 적은 양의 데이터를 전송할 경우 실제 데이터의
		 전송 시간에 비해 회선 설정을 위한 시간 비용이 너무
		 커지므로 효율이 나쁨.

(2) 데이터그램 서비스
	― 각 패킷이 독립적으로 처리됨.
	― 각 패킷마다 목적지의 주소를 가지며, 각 노드는 패킷이 속한
	 메시지와는 관계없이 각 패킷단위로 독립적인 전송 경로를 결정.
	 따라서 각 노드는 각 패킷마다 독립적으로 경로를 배정해야 한다.
		
	― 장점
		ⅰ) 가상 경로 설정 단계가 없다.
		ⅱ) 적은 수의 패킷만을 전송하고자 할 때 가상 회선 방식보다 
		훨씬 빠름.
		ⅲ) 하나의 경로가 혼잡한 경우 다른 경로를 통하여 전송할 수
		 있으며, 경로상의 노드가 고장이더라도 다른 노드를 통하여
		 패킷을 보낼 수 있으므로 통신망의 상황에 따라 그때그때
		 융통성있게 대응할 수 있다.
	― 단점
		: 목적지에 수신되는 패킷들은 처음 송신된 순서와 다르게
		수신되는 경우가 많다.
		(각 패킷이 다른 경로를 통하여 전송되므로)



[그림 6-1]
Virtual circuit과 Datagram의 차이
Issue Virtual circuit Datagram
Destination address Only need during setup
( Virtual circuit no. in every packet ) 		Needed in every packet
Error handling Transparent to transport layer
( done in the network layer )		 Explicitly done by the transport layer
End-to-end flow control Provided by the network layer Not provided by the subnet
Packet sequencing Message always passed to the transport layer in the order sent Messages passed to the transport layer in the order they arrive
Initial setup Required Not possible
Usage Interactive systems with a few char. / packet ( no full destination address ) Transaction processing systems
Crashing Vulnerable Invulnerable
[그림 6-2] Virtual circuit과 Datagram의 차이 



	6.2 패킷 교환 데이터 네트워크 (PSDN)

    6.2.1 X.25
― CCITT (국제 전신 전화 위원회) 에 의한 패킷 네트워크 인터페이스 명세.
― 사용자 디바이스 (DTE)와 네트워크 노드간에 데이터의 교환을 위한
 절차를 정의.
― Physical Layer : X.21 (bis).
― Link Level : LAP-B.
― Packet Level : Virtual Circuit Service.



[그림 6-3]  X.25  Network  access  protocol



― 그림에서처럼 X.25를 이루는 3가지 프로토콜은 End-to-End가 아닌
 Local적인 의미(Local Significance)만 있다.
― X.21 ⇒ DTE와 DCE 사이에 물리 인터페이스를 정의하는데 사용.
― LAP-B ⇒ HDLC 프로토콜의 변형.



[그림 6-4]  X.25  메시지  단위와  계층간  상호  작용



    6.2.2 링크 계층
― 에러와 흐름 제어.
― 가상 회선과 관련 없음.
― LAPB (Link Access Procedure Balanced)
	: HDLC의 비동기 평형 모드 (ABM)를 사용.

    6.2.3 패킷 (네트워크) 계층
(1) 다중화
	― 단일 DTE-PSE 링크 상에 가상 회선들과 영구 가상 회선
	 (Permanent Virtual Circuit)들이 다중화되어진다. 가상
	 회선을 통신할 때마다 상대를 지정하여 설정되지만 
	영구 가상 회선은 통신 상대를 미리 고정한 가상 회선이다.
(2) 흐름 제어
	― 각 가상 회선상의 흐름 제어.
(3) 에러 회복
	― Reset Procedure
		: Window 제한을 위반한 데이터 패킷을 수신한 경우 등의
		 단일 가상 회선에 관계되는 에러가 생겼을 때 Reset에
		 의하여 그 가상 회선을 해제.
	― Restart Procedure
		: 어떤 DTE의 가상 회선 번호가 같은 것이 나타나면,
		 그 DTE의 모든 가상 회선을 해제.
EXAMPLES OF THE NETWORK LAYER
Network Service Primitive X.25 Action
  N-CONNECT.request
  N-CONNECT.indication
  N-CONNECT.response
  N-CONNECT.confirm 		  Send CALL REQUEST
  CALL REQUEST arrives
  Send CALL ACCEPTED
  CALL ACCEPTED arrives
  N-DISCONNECT.request
  N-DISCONNECT.indication 		  Send CLEAR REQUEST
  CLEAR REQUEST arrives
  N-DATA.request
  N-DATA.indication 		  Send Data packet
  Data packet arrives
  N-DATA-ACKNOWLEDGE.request
  N-DATA-ACKNOWLEDGE.indication 		  No packet
  No packet
  N-EXPEDITED-DATA.request
  N-EXPEDITED-DATA.indication 		  Send INTERRUPT
  INTERRUPT arrives
  N-RESET.request
  N-RESET.indication
  N-RESET.response
  N-RESET.confirm 		  Send RESET REQUEST
  RESET REQUEST arrives
  none
  none
[그림 6-5]


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