A comutação de rede é o procedimento para encaminhar pacotes para o destino. Uma vez que os dados se aproximam de uma porta, são conhecidos como entrada, enquanto os dados que saem de uma porta são conhecidos como saída. Geralmente em grandes redes, existem vários caminhos do transmissor ao receptor. Assim, a melhor rota para a transmissão de dados será decidida por uma técnica de comutação. Esta técnica é simplesmente utilizada para conectar os sistemas para fazer a comunicação um-para-um. Portanto, este artigo discute uma visão geral comutação de rede – tipos, vantagens, desvantagens e aplicações.
O que é comutação de rede?
A comutação de rede pode ser definida como o processo de guiar o tráfego de rede de um caminho para outro ou de um dispositivo para outro. Em redes de computadores, a comutação de rede é um componente essencial que permite que os dados sejam enviados de forma muito eficiente entre vários dispositivos de rede através de uma rede. O diagrama de comutação da rede é mostrado abaixo.
Uma comutação de rede é um conjunto de nós chamados interruptores. Os switches são usados para estabelecer conexões temporárias entre muitos dispositivos conectados ao switch. Em uma rede comutada, alguns dos nós são simplesmente conectados aos dispositivos finais, enquanto outros são usados apenas para roteamento. Cada switch na rede está conectado ao nó acima.
Como funciona a comutação de rede?
A comutação de rede em redes de computadores simplesmente ajuda a decidir a melhor maneira de transmitir dados, se houver várias maneiras em uma rede maior. Essas redes podem ter vários caminhos para conectar o remetente e o destinatário. Portanto, sempre que transmitimos quaisquer dados entre o remetente e o destinatário, os dados serão alternados por várias rotas.
Sempre que enviamos dados de um dispositivo para outro, os dados não chegam diretamente a esse dispositivo porque existem vários nós intermediários no centro, bem como a troca de informações nesses nós.
Tipos de comutação de rede
Existem três tipos de técnicas de comutação de rede, como comutação de circuitos, comutação de mensagens e comutação de pacotes, que são discutidas abaixo.
Comutação de circuitos
A comutação de circuitos pode ser definida como; sempre que dois nós estiverem se comunicando entre si acima de uma via de comunicação dedicada. Nesse tipo de comutação, deve-se estabelecer um circuito para transmissão dos dados, para que ocorra a transferência dos dados. As aplicações de comutação de circuitos devem passar por essas fases; configurar um circuito, transmitir os dados e desconectar o circuito. Este tipo de comutação foi projetado principalmente para aplicações baseadas em voz. Portanto, um exemplo adequado dessa comutação é o telefone.
As vantagens da comutação de circuitos são; possui um canal de comunicação dedicado e largura de banda fixa. As vantagens da comutação de circuitos são; é caro em comparação com outras técnicas de comutação, leva muito tempo para estabelecer a conexão e não é eficiente para usar quando o caminho é estabelecido, etc.
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comutação de pacotes
Na comutação de pacotes, a mensagem é transmitida de uma só vez e, embora seja separada em pedaços menores, eles são transmitidos individualmente. O processo de divisão de mensagens é chamado de pacotes que são especificados com um número exclusivo para reconhecer sua ordem ao final do recebimento.
Cada pacote inclui alguns dados em seus cabeçalhos, como endereço de origem, endereço de destino e número de série. Eles se moverão pela rede usando a faixa mais direta possível. Na extremidade receptora, todos os pacotes são recolhidos da maneira correta. Se algum pacote estiver corrompido ou ausente, imediatamente a mensagem será enviada para reenvio da mensagem. Portanto, se a ordem correta dos pacotes for alcançada, a mensagem de aceitação será enviada imediatamente.
As vantagens da comutação de pacotes são; econômico, confiável e muito eficiente. As desvantagens da comutação de pacotes são; esta técnica não pode ser executada onde são necessários baixo atraso e serviços de alta qualidade, requer alto custo de implementação, os protocolos utilizados nesta comutação são extremamente complexos, etc.
Por favor, consulte este link para saber mais sobre comutação de pacotes .
Troca de mensagem
Na comutação de mensagens, uma mensagem é enviada como uma unidade inteira e roteada através de nós intermediários nos quais é armazenada e encaminhada. Neste tipo de comutação, não há estabelecimento de caminho dedicado entre o transmissor e o receptor. A comutação de mensagens simplesmente fornece um roteamento dinâmico quando a mensagem é roteada pelos nós intermediários, dependendo dos dados disponíveis na mensagem.
Esses interruptores são simplesmente programados de forma a fornecer as rotas mais eficientes. Cada nó nesta comutação simplesmente armazena toda a mensagem e depois a encaminha para o próximo nó. Portanto, esse tipo de rede é chamado de rede store & forward.
As vantagens da comutação de mensagens são; a prioridade da mensagem é usada para lidar com a rede, o tamanho da mensagem que é enviada acima da rede pode ser facilmente alterado, o bloqueio de tráfego é reduzido porque a mensagem é armazenada temporariamente nos nós, etc. As desvantagens da comutação de mensagens são; isso deve ser equipado com armazenamento adequado para permitir que eles armazenem até que sejam encaminhados, um longo atraso ocorre devido ao armazenamento, bem como à facilidade de encaminhamento, etc.
Se pensarmos em como escolher uma técnica de comutação de rede?
Cada um dos três tipos de comutação de rede tem suas próprias vantagens e desvantagens e a melhor opção depende das necessidades e características específicas da rede e dos dados que estão sendo transmitidos.
A comutação de circuitos pode fornecer conexões previsíveis e de alta qualidade, mas também pode ser ineficiente e cara.
A comutação de pacotes é amplamente utilizada em redes modernas e é eficiente para dados transmitidos em rajadas, mas pode ser vulnerável a congestionamentos e atrasos.
A comutação de mensagens é rara e geralmente usada apenas em aplicações especializadas, como redes militares ou científicas, onde a confiabilidade é mais importante que a velocidade,
Portanto, não existe um único “melhor” tipo de comutação de rede e a escolha apropriada depende do contexto e dos requisitos das aplicações de rede específicas.
Exemplos em tempo real de redes de comutação
Aqui estão alguns exemplos dos diferentes tipos de comutação de rede usados em vários aplicativos.
- Comutação de circuitos : Isso é comumente usado em redes telefônicas tradicionais, onde um circuito dedicado é estabelecido entre duas partes durante a chamada.
- Comutação de pacotes: Isso ocorre nas Internets, onde os dados são divididos em pacotes e enviados individualmente pela rede.
- Troca de mensagem: Isso é taxa e geralmente usado em aplicações especializadas, como redes militares ou científicas. Por exemplo, a comutação de mensagens é a Deep Space Network da NASA, que usa a comutação de mensagens para se comunicar com espaçonaves no espaço profundo, onde os atrasos de transmissão são significativos e a confiabilidade é crítica.
Diferença b/n comutação e roteamento de rede
A diferença entre comutação e roteamento de rede é discutida abaixo.
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Comutação de rede |
Roteamento |
| A comutação de rede é usada principalmente para comutar pacotes de dados entre dispositivos em uma rede semelhante. | O roteamento é usado para rotear pacotes entre várias redes. |
| Existem três tipos de circuitos de comutação de rede, pacote e mensagem. | Existem dois tipos adaptativos e não adaptativos. |
| Ele funciona dentro da camada de enlace de dados. | Funciona dentro da camada de rede. |
| Não há porta de compartilhamento para largura de banda na comutação de rede. | A largura de banda é compartilhada dinamicamente no roteamento. |
| É usado apenas pela LAN. | É usado por LAN e MAN. |
| Os dados na comutação são transmitidos na forma de quadro. | Os dados na comutação são transmitidos em forma de pacote. |
| Na comutação, não há colisão ocorre. | No roteamento, ocorre menos colisão. |
| Não é adequado para NAT. | É adequado para NAT. |
| Requer uma conexão de rede. | Ele não precisa de uma conexão de rede. |
| Para transmissão de dados, ele usa um endereço MAC. | Para transmissão de dados, ele usa um endereço IP. |
| Não é caro em comparação com o roteador. | É muito caro. |
| A velocidade máxima varia de 10 a 100 Mbps. | Para uma conexão sem fio, a velocidade máxima varia de 1 a 10 Mbps e, para uma conexão com fio, é de 100 Mbps. |
| Ele precisa de pelo menos uma única rede para se conectar. | Requer duas redes para conexão. |
| A comutação de rede tem apenas um único domínio de broadcast. | Todas as portas dentro do roteamento têm seu domínio de broadcast. |
| Ele usa tabelas de memória acessíveis por conteúdo para encontrar endereços MAC para chegar aos seus destinos. | Ele armazena endereços IP em tabelas de roteamento e mantém um endereço por conta própria. |
| Os dados são transmitidos em dois modos, como half duplex e full duplex. | Os dados são transmitidos apenas no modo full duplex. |
Vantagens e desvantagens
O vantagens da comutação de rede são discutidos abaixo.
- A comutação de rede aumenta a largura de banda disponível.
- Aumenta o desempenho da rede.
- Ele suporta LANs virtuais e, portanto, ajuda na segmentação lógica.
- Eles reduzem as colisões de quadros nas redes que os utilizam simplesmente criando domínios de colisão para cada conexão.
- Ele ajuda a reduzir a carga de trabalho em computadores host individuais e oferece suporte ao gerenciamento centralizado.
- Essa comutação estabelece uma conexão com as estações de trabalho diretamente. Além disso, permitem inúmeras conversas simultâneas.
- Aumenta a capacidade de transferência de dados acessíveis na organização.
- Eles reduzem a carga em cada PC host.
- Aumenta a largura de banda disponível para a rede.
O Desvantagens da comutação de rede são discutidos abaixo.
- Em comparação com as pontes de rede, elas são muito caras.
- Os problemas de conectividade de rede em switches de rede são muito difíceis de rastrear.
- Os endereços IP podem ser capturados por invasores cibernéticos ou quadros Ethernet falsificados, uma vez que a comutação esteja em um modo promíscuo.
- Eles não funcionam muito bem uma vez usados como um desvio para limitar as transmissões.
- As questões de disponibilidade de rede são muito difíceis de serem acompanhadas durante a troca de organização.
- O arranjo e planejamento adequados são necessários para lidar com pacotes multicast.
- Deve ter contato físico com o objeto a ser acionado.
Formulários
As aplicações da comutação de rede são discutidas abaixo.
- A comutação de rede é o procedimento de canalização de dados recebidos de qualquer não. de portas de entrada para outra porta selecionada que enviará os dados para seu destino preferido.
- Em grandes redes, existem vários caminhos do transmissor ao receptor. Assim, a técnica de comutação decidirá a melhor rota para a transmissão de dados.
- A comutação em redes de computadores é a transmissão de pacotes de dados ou blocos de dados em um comutador n/w.
- Um switch n/w transmite dados entre dispositivos, não como roteadores, que transmitem dados entre n/ws.
1). O switch tem um endereço IP?
O comutador de rede possui endereços IP, portanto, na produção, ele precisa ser um endereço fixo para fins de monitoramento e reconfiguração.
2). Qual é a finalidade do switch em uma rede?
O objetivo de um switch de rede é conectar diferentes dispositivos em uma rede frequentemente uma LAN ou rede local e encaminhar pacotes de dados de e para esses dispositivos.
3). O que significa comutação em rede?
A comutação na rede é a prática de um direcionamento de sinal ou elemento de dados para o destino de um hardware específico. Pode ser aplicado em uma variedade de formatos e pode funcionar de diferentes maneiras em uma melhor infraestrutura de rede.
4). Para que serve o Comutador de Rede?
Um switch de rede simplesmente permite que um mínimo de dois ou mais dispositivos de TI se comuniquem entre si. Além de conectar-se a PCs e impressoras, eles também podem ser conectados a outros switches, firewalls e roteadores para fornecer conectividade a dispositivos extras.
Assim, esta é uma visão geral da rede comutação - funcionando , tipos, diferenças, vantagens, desvantagens e aplicações. A comutação de rede simplesmente conecta dispositivos dentro de uma rede entre si, permitindo que eles se comuniquem simplesmente trocando pacotes de dados. Aqui está uma pergunta para você, o que é networking?
