W celu przesyłania danych od nadawcy do odbiorcy należy ustanowić łącza komunikacyjne. W prostym śieć komputerowa wystarczyłoby tylko jedno łącze łączące nadawcę i odbiorcę. Jednak w przypadku większych sieci będzie istnieć więcej niż jedna trasa między nadawcą a odbiorcą. W takim przypadku metody przełączania sieci pomagają w ustanowieniu prawidłowego połączenia między terminalami komunikacyjnymi. Informacje są przełączane między różnymi linkami. Dostępne są cztery techniki przełączania danych cyfrowych, takie jak przełączanie obwodów, przełączanie pakietów, przełączanie komunikatów i przełączanie komórek. Metody te są wybierane na podstawie ich wydajności i wymagań dotyczących przepustowości.

Co to jest przełączanie obwodów?

Ta metoda przełączania ustanawia dedykowaną ścieżkę komunikacyjną między nadawcą a odbiorcą. Tutaj łącze jest ustanawiane w formie fizycznej między dwiema stacjami obecnymi w sieci. Łącze będzie ustanawiane, utrzymywane i przerywane dla każdej sesji komunikacyjnej. Najczęstszym przykładem przełączania obwodów jest analogowa sieć telefoniczna.

Ta metoda przełączania zapewnia stałe opóźnienie bitowe i kanał o stałej szybkości transmisji danych między nadawcą a odbiorcą. Pełna pojemność kanału jest dedykowana na czas trwania połączenia. Gdy dane mają być przesyłane od nadawcy do odbiorcy, w pierwszej kolejności nadawca wysyła do centrali żądanie zestawienia połączenia. Odbiorca odpowiada z potwierdzeniem. Po odebraniu sygnału potwierdzenia nadawca rozpoczyna transmisję danych. To przełączanie jest powszechnie używane w obwodach głosowych. Publiczna komutowana sieć telefoniczna, Datakit, kanał B ISDN, optyczna sieć kratowa itp. To tylko niektóre przykłady sieci z komutacją łączy.

“Schemat uzwojenia 3-fazowego silnika indukcyjnego ”

Schemat przełączania obwodów

W tego typu przełączaniu występuje zestaw przełączników połączonych fizycznymi łączami. Tutaj, gdy dedykowana ścieżka zostanie ustanowiona między nadawcą a odbiorcą, pozostaje taka sama, dopóki jeden z użytkowników nie zakończy połączenia. Przesyłane są stałe dane, a ten typ przełączania jest często używany do przesyłania danych głosowych. Sieć składa się z centrali połączonych ze stałymi łączami. Zawsze, gdy jest żądane połączenie Komunikacja łącza są dedykowane dla terminali tworzących trasę transmisji. To dedykowane łącze jest utrzymywane do momentu zakończenia połączenia. Inni użytkownicy będą mogli korzystać z tego łącza tylko wtedy, gdy zostanie ono zamknięte przez nadawcę lub odbiorcę.

Tworzenie sieci komutacji obwodów składa się z trzech faz. Są to - ustanowienie obwodu, transfer danych i rozłączenie obwodu.

Przełączanie obwodów

Utworzenie obwodu

To jest faza konfiguracji obwodu. Tutaj ustanawiane jest połączenie między nadawcą a odbiorcą. Gdy zachodzi potrzeba ustanowienia połączenia między stacją A a stacją B, stacja A wysyła żądanie połączenia do węzła 1 przez dedykowane łącze między stacją A a węzłem 1. Następnie node1 wysyła żądanie do wszystkich podłączonych do niego węzłów. Żądanie jest przekazywane między węzłami ostatecznie tworzącymi trasę do stacji B. Na podstawie swojego statusu stacja B wysyła potwierdzenie, jeśli nie jest zajęta. W ten sposób zostanie ustanowione dedykowane łącze komunikacyjne między Stacją A i Stacją B.

Transfer danych

Wszystkie wewnętrzne połączenia w łączu komunikacyjnym są dupleksowe. Przed rozpoczęciem komunikacji zasoby, które mają być użyte, są rezerwowane dla tego łącza. Niektóre z takich zasobów to bufory przełączników, czas przetwarzania przełączników, przełącznik Porty wejściowe / wyjściowe. W tej metodzie powszechnie stosuje się przełączniki poprzeczne. Po ustanowieniu łącza dane będą przesyłane w sposób ciągły ze stałą szybkością zarówno dla nadawcy, jak i odbiorcy. W tej metodzie przełączania dane nie są pakowane.

Rozłączenie obwodu

Dedykowana ścieżka ustanowiona między nadawcą a odbiorcą będzie utrzymywana przez cały czas trwania komunikacji, aż do jej zakończenia przez któregokolwiek z użytkowników. Po zakończeniu sieci sygnał powiadamiający jest propagowany do wszystkich węzłów w łączu, aby zwolnić zarezerwowane zasoby.

Różnice między przełączaniem obwodów a przełączaniem pakietów

Przełączanie w obwodzie, dane są przesyłane w sposób ciągły między nadawcą a odbiorcą. Natomiast w przypadku przełączania pakietów dane są pakowane w pakiety i przesyłane niezależnie przez udostępnioną sieć.
Gdy połączenie jest utrzymywane w komutacji obwodów, żaden inny użytkownik nie może uzyskać dostępu do tego łącza, nawet jeśli żadne dane nie są przesyłane. W ten sposób komutacja obwodów zapewnia wysoką jakość usług.
Przy przełączaniu pakietów przepustowość jest współdzielona przez użytkowników. W związku z tym jakość usług przy przełączaniu pakietów jest niska.
W przeciwieństwie do przełączania obwodów ścieżka nie jest zarezerwowana w sieci przełączania pakietów. Przełączanie pakietów obsługuje transmisję „store and forward”.
Nie ustanowiono fizycznej ścieżki dla sieci przełączania pakietów.
Przełączanie pakietów jest bardziej wydajne w porównaniu z przełączaniem obwodów.
Infrastruktura przełączania pakietów jest mniej skomplikowana w porównaniu z przełączaniem obwodów.

Zalety i wady

Niektóre zalety przełączania obwodów są następujące -

Używa stałej przepustowości.
Dedykowany kanał komunikacyjny podnosi jakość komunikacji.
Dane są przesyłane ze stałą szybkością transmisji danych.
Brak czasu oczekiwania przy przełącznikach.
Nadaje się do długiej ciągłej komunikacji.

Niektóre wady przełączania obwodów są następujące:

Dedykowane połączenie uniemożliwia przesyłanie innych danych, nawet jeśli kanał jest wolny.
Zasoby nie są w pełni wykorzystywane.
Czas wymagany do ustanowienia fizycznego połączenia między dwiema stacjami jest zbyt długi.
Ponieważ dla każdego połączenia trzeba ustanowić dedykowaną ścieżkę, przełączanie obwodów jest droższe.
Nawet jeśli nie ma transferu danych, łącze jest utrzymywane, dopóki nie zostanie usunięte przez użytkowników. Dzięki temu kanałowi pozostaje idealny przez długi czas, przez co przełączanie obwodów jest nieefektywne.
Dedykowane kanały wymagają większej przepustowości.

Sieć telekomunikacyjna to zbiór terminali i węzłów. Komutacja łączy to metoda ustanawiania kanału telekomunikacyjnego między dwoma węzłami sieci. Każdy terminal w sieci ma unikalny adres. Jest bardzo podobny do wczesnej analogowej sieci telefonicznej. Wraz z postępem technologicznym wprowadzane są nowe cyfrowe metody komunikacji.

Pierwsza centrala telefoniczna została użyta w New Haven Connecticut w styczniu 1878 roku. Na przestrzeni lat technologia przełączania zmieniła się drastycznie, ale podstawowa funkcja pozostała taka sama. Jakie są trzy fazy wdrażania metody przełączania obwodów?