회선

회선이란 교환 및 단말 기기 상호 간을 결합하여 통신 정보의 교환을 위한 신호를 전달하는 설비의 개념적인 표현으로서, 전기 통신의 전송이 이루어지는 유선 또는 무선 전송 구간의 계통적 통신망. ITU-T에서는 ‘두 지점 간에 단일의 통신을 제공하기 위해 양방향으로 신호를 전송할 수 있도록 되어 있는 두 전송 채널의 조합’으로 정의하고 있다.

개요

회선이란 신호가 전달될 수 있도록 두 지점 이상이 연결된 경로를 의미한다. 달리 표현된 경우를 제외하고는, 회선은 하나 이상의 통신선 또는 무선으로 구성되는 물리적인 경로로서, 중간에 스위치 접점이 간여될 수도 있다. 네트워크는 곧 이러한 회선들의 집합체라고 볼 수 있다. 다이얼업 접속에서, 회선은 통화 시간 중 어떤 한 사용자에 의해 점유된다. 전용회선에서 회선은, 오직 그 회선을 소유하거나 또는 미리 빌려 쓰기로 한 사용자에 의해서만 독점적으로 쓰인다. 때로 논리 회선이라고도 불리는 가상 회선 역시 두 개 이상의 지점을 연결하는 경로로서, 마치 물리적인 경로처럼 보이지만 실제로는 하나의 경로가 많은 물리적 경로에 배당될 수 있다. 고정 가상 회선, 즉 PVC는 사전에 특정 물리적인 경로를 예약하거나 약속하지 않아도, 필요시 둘 또는 그 이상의 지점 간에 보장된 접속을 제공한다. 이를 통해 많은 회사들이 공통 회선 집합체를 서로 공유할 수 있게 한다. 이러한 접근 방식은 프레임 릴레이 네트워크에서도 흔히 사용되는데, 이렇게 함으로써 한 회사가 회선을 독점적으로 빌리는 것에 비해 더 낮은 가격으로 통신 자원을 제공할 수 있다. 교환 가상 회선, 즉 SVC는 고정 가상 회선과 비슷하지만, 사용자들이 가상 회선 네트워크로 다이얼업 접속하는 것을 허용한다.

특징

데이터 회선망

종류

전용회선

두 개 이상의 단말기가 점 대 점(Point-to-Point) 방식으로 통신 회선이 고정적으로 연결된 형태의 회선이다. 통신 회선의 두 지점 간에 특정 개인 또는 기업 등이 24시간 사용하는 서비스로 통신량에 관계없이 정액 요금이므로 일정 수준 이상인 경우에 경제적이다. 두 지점을 하나의 회선을 통해 빠르고 정확하게 대량의 정보를 주고받으며 공중망 서비스가 아닌 두 지점 간 독립된 회선을 사용하기 때문에 보안성과 안정성이 높다. 통신장치와 회선이 많이 사용되어 비경제적이나 고속의 데이터 전송이 가능하고 전송 오류가 적다.

• 특징

통신 회선이 항상 고정되어 있다. 전송 속도가 빠르고 오류가 적다. 특정 두 지점 간에 연결된 회선을 독립적으로 사용하므로 보안성과 안정성이 높다. 광케이블을 사용하므로 데이터의 양과 회선의 사용 시간이 많을 때 효율적이고 품질이 높다. 고장 발생 시 유지 및 보수가 쉽고 24시간 장애 처리가 가능하다. 연결 방식에는 점 대 점 방식과 멀티 포인트(Multi-point) 방식이 있다.

교환회선

교환 회선(Switched Line)은 교환기에 의해 송·수신 상호 간이 연결되는 방식

• 특징

전용 회선에 비해 전송 속도가(4,800bps 이하) 느리다. 정보 보안을 위해 정보 누설과 파괴를 방지하는 조치가 필요하다. 회선을 공유하므로 효용도 높고, 통신 장치와 회선 비용을 줄일 수 있다. 전송할 데이터의 양이 많지 않고, 회선 사용 시간이 적을 때 효율적이다.

• 데이터 교환 방식 : 교환 회선에 사용되는 데이터 교환 방식

1. 회선 교환 방식 : 송·수신 측 간의 통신 회선을 교환기에 의해서 물리적으로 접속시켜 주는 방식
2. 축적 교환 방식 : 교환기의 임시 기억장치를 이용하는 방식

• 교환 기술의 성능 비교 요소

1. 전파 지연 : 신호가 한 노드에서 다음 노드로 도달하는 데 걸리는 시간
2. 전송 지연 : 데이터가 출발지에서 도착지까지 도달하는 데 걸리는 시간
3. 노드 지연 : 한 노드가 데이터를 교환하기 위하여 필요한 시간
4. 데이터 처리율 : 정해진 시간 동안 받아들이고 전송할 수 있는 데이터의 비율
5. 노드는 컴퓨터나 단말장치 같은 종단 시스템에 연결된 교환기나 통신망 내부의 중계 교환기, 라우터 등을 의미

데이터 교환 방식

교환 회선에 사용되는 데이터 교환 방식

1. 회선 교환 방식 : 송·수신 측 간의 통신 회선을 교환기에 의해서 물리적으로 접속시켜 주는 방식
2. 축적 교환 방식 : 교환기의 임시 기억장치를 이용하는 방식

회선교환방식

송수신 단말장치 간에 통신을 할 때마다 고속 고품질의 통신 경로를 설정하여 데이터를 교환하는 교환 방식으로서, 공간분할 교환 방식과 디지털 기술을 이용한 시분할 회선교환 방식이 있다.

• 특징

1. 전송과정은 통신망 연결 - 링크(호) 설정 - 전송 - 링크(호) 해제 - 통신망 단절의 물리적 절차를 가진다.
2. point-to-point 전송 구조이며 일 대 일 방식으로 송수신한다.
3. 접속에는 긴 시간이 소요되나, 접속하면 전송 지연은 거의 없다.
4. 회선 설치 및 사용 비용이 저렴하다. → 혼자 쓰는 것이 아니라 여럿이서 공유하기때문에 저렴하다.
5. 연속적인 전송에 적합하다.
6. 고정 대역폭(Band With)을 사용하여 속도나 코드의 변환이 불가능하다.
7. 종류에는 공간분할 교환 방식과 시분할 교환 방식이 있다.

축적교환방식(Store and Forward Switching)

교환기에 의해 두 지점 간의 단말장치를 간접적인 통신회선을 설정하여 데이터를 전송하는 방식이다. 송신측에서 전송된 데이터는 송신장치의 저장장치에 일단 축적시켰다가 이를 다시 적절한 통신 경로를 선택하여 수신측 교환장치를 통하여 수신측 단말장치에 전송화는 교환방식이다. 교환기 내에서 데이터를 축적하여 전송되기 때문에 실시간성은 상실되지만 축적을 수행하므로 필요에 따라 전송부호의 변경이나 속도 변환 등의 각종 통신처리를 교환장치 내에서 수행이 가능한 장점이 있다. 데이터 전송 단위에 따라 메시지교환 방식, 데이터그램, 패킷교환 방식이 있다. (축적교환은 주로 패킷교환 방식으로 본다.)

• 메시지교환 방식 : 데이터를 일정한 길이로 절단하여 전송하지 않고 본래의 길이 그대로 전송하는 방식으로 빠른 응답시간이 요구되는 응용에는 적합하지 않다.
• 데이터그램
• 패킷교환 방식 : 일정 길이의 전송 단위 데이터를 송신척 패킷교환기에 저장시켰다가 수신측 주소에 따라 적당한 통신 경로를 선택하여 수신측 패킷교환기에 전송하는 방식이다. 긴 메시지는 복수 개 이상의 패킷으로 분활하여 독립적으로 전송된다. 패킷다중 방식을 이용하므로 통신회선과 교환설비의 이용 효율이 높고, 패킷 형태로 만들어진 데이터를 패킷교환기가 목적지 주소에 따라 적당한 통신 경로를 선택하여 보내어 주는 교환 방식으로서 통신 밀도가 높고, 장거리일수록 효율이 높다.

구성방식

회선 구성 방식은 컴퓨터와 여러 대의 단말기들을 연결하는 방식이다. 점대점 방식, 다중점 방식, 회선 다중 방식 등이 존재한다.

점대점(Point-to-point)방식

정보통신 시스템을 구성하고 있는 단말장치들이 중앙의 메인 컴퓨터와 1:1로 연결된 형태로 가장 기본적인 방식이다. 점대점 방식은 전용회선이나 공중전화 회선을 이용하며, 회선 구성이 간단하고 대용량 전송에 유리하다. 그러나 별도의 회선과 포트에 따른 높은 설치 비용이 발생한다. 이는 TCP/IP 환경에서는 PPP를 사용하여 1:1로 연결한다.

다중점(Multi-Point) 방식

데이터 전송의 정확성 하나의 공유된 전송 회선에 여러 단말장치들을 연결하고 정보를 송수신하는 방식으로 중앙 컴퓨터와 단말기의 효과적인 연결에 널리 사용되고 있다. 이는 멀티 드롭(Multi-drop)) 방식이라고도 하며, 컴퓨터가 방송하는 형태로 모든 터미널에 데이터 전송이 가능하다. 송수신하는 데이터의 양이 적을 때 효율적이지만, 회선 구성비용을 줄일 수 있으나 논리가 매우 복잡하다.

회전 다중 방식

다중화 방식이라고도 하며, 여러 대의 단말기들을 다중화 장치를 이용하여 중앙 컴퓨터와 연결하는 방식이다. 중앙 컴퓨터와 다중화 장치 사이는 대용량 회선으로 연결된다. 대용량 통신 회선을 저속 단말기들이 공유함으로써, 전송 속도 및 효율을 높일 수 있다.

관련장비

LAN을 구성하거나 LAN과 LAN을 연결하거나 LAN과 다른 네트워크를 연결하기 위한 장비

• 허브(Hub) : 한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 장치로, 각 회선을 통합적으로 관리하며, 신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할도 포함한다.
• 리피터 : 리피터(Repeater)는 전송되는 신호가 전송 선로의 특성 및 외부 충격 등의 요인으로 인해 원래의 형태와 다르게 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생하여 다시 전송하는 역할 수행한다. OSI 참조 모델의 물리 계층에서 동작하는 장비이며 근접한 네트워크 사이에 신호를 전송하는 역할로, 전송 거리의 연장 또는 배선의 자유도를 높이기 위한 용도로 사용된다.
• 브리지 : 브리지(Bridge)는 LAN과 LAN을 연결하거나 LAN 안에서의 컴퓨터 그룹(세그먼트)을 연결하는 기능 수행한다. 데이터 링크 계층 중 MAC(Media Access Control) 계층에서 사용되므로 MAC 브리지라고도 한다. 네트워크 상의 많은 단말기들에 의해 발생되는 트래픽 병목 현상을 줄일 수 있으며 네트워크를 분산적으로 구성할 수 있어 보안성을 높일 수 있다. 브리지를 이용한 서브넷 구성 시 전송 가능한 회선 수는 브리지가 n개일 때, n(n-1)/2이다.
• 라우터 : 라우터(Router)는 브리지와 같이 LAN과 LAN의 연결 기능에 데이터 전송의 최적 경로를 선택할 수 있는 기능이 추가된 것으로, 서로 다른 LAN이나 LAN과 WAN의 연결도 수행한다. OSI 참조 모델의 네트워크 계층에서 동작하는 장비이며 접속 가능한 경로에 대한 정보를 라우팅 제어표(Routing Table)에 저장하여 보관한다. 3계층(네트워크 계층)까지의 프로토콜 구조가 다른 네트워크 간의 연결을 위해 프로토콜 변환 기능을 수행한다.
• 게이트 웨이 : 게이트 웨이(Gateway) 전 계층(1~7계층)의 프로토콜 구조가 다른 네트워크의 연결을 수행한다. 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층 간을 연결하여 데이터 형식 변환, 주소 변환, 프로토콜 변환 등을 수행하며 LAN에서 다른 네트워크에 데이터를 보내거나 다른 네트워크로부터 데이터를 받아들이는 출입구 역할을 한다.

참고자료

• 김동근, 〈circuit ; 회로 또는 회선〉, 《김동근의 텀즈 * 컴퓨터 용어사전》, 2003-03-26
• 동그리동동닷컴, 〈4장 데이터 회선망〉, 《티스토리》, 2017-02-15
• 졔, 〈통신 회선의 구성과 형태〉, 《네이버 블로그》, 2018-11-29

같이 보기

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