回線交換方式とパケット交換方式の違いを分かりやすく解説

概要

ネットワークでデータを送受信する方式には、「回線交換方式」と「パケット交換方式」があります。
電話では回線交換方式が利用されていましたが、現在のインターネットではパケット交換方式が主流です。この記事では、それぞれの仕組みや特徴、両者の違いについて解説します。

回線交換方式とは

回線交換方式は、通信を開始する前に送信側と受信側の間で通信経路を確保し、その回線を通信終了まで占有する方式です。電話が代表的な例で、一度接続すると通話が終了するまで他の利用者はその回線を利用できません。

通信中は他の利用者の影響を受けないため、通信速度や遅延が安定します。一方で、接続中はデータを送受信していない時間でも回線を占有するため、回線を効率よく利用できません。また、利用可能な回線がすべて使用中の場合は、回線が空くまで待つ必要があります。

パケット交換方式とは

パケット交換方式は、送信するデータを小さな単位であるパケットに分割して送信する方式です。
各パケットには送信元や宛先などの情報が付加されているため、複数の通信が同じ回線を共有していても、正しい相手へ届けることができます。受信側では、到着したパケットを元のデータに組み立てます。複数の利用者で通信回線を共有できるため、回線を効率よく利用できることが特徴です。

バッファとは

パケット交換方式では、複数のパケットが同時に到着することがあります。
そのため、パケット交換機にはパケットを一時的に保存するバッファと呼ばれる記憶領域があります。

通信が集中するとパケットはバッファ内で順番待ちをしますが、容量を超えると保存できなくなったパケットは破棄されます。これをパケットロスと呼びます。パケットロスが発生すると、通信速度の低下や動画の乱れなど、通信品質の低下につながります。

回線交換方式とパケット交換方式の違い

両者の最も大きな違いは、通信回線を占有するか共有するかです。
回線交換方式は通信中に専用回線を確保するため、通信速度や遅延が安定します。一方、パケット交換方式は複数の利用者で回線を共有するため、通信が集中すると遅延やパケットロスが発生することがあります。しかし、限られた通信回線を効率よく利用できるため、現在のインターネットではパケット交換方式が採用されています。

なぜ現在はパケット交換方式が主流なのか

現在のインターネットでは、多くの利用者が同時に通信を行います。
回線交換方式では、利用者ごとに通信回線を確保する必要があるため、多数の利用者が接続する環境には適していません。一方、パケット交換方式は通信回線を複数の利用者で共有できるため、限られた回線を効率よく利用できます。このような理由から、現在のインターネットではパケット交換方式が広く採用されています。

まとめ

回線交換方式は通信中に専用回線を確保するため、通信速度や遅延が安定します。一方、パケット交換方式は通信回線を共有するため、混雑時には遅延やパケットロスが発生することがあります。

しかし、通信回線を効率よく利用できることから、現在のインターネットではパケット交換方式が主流となっています。