O que é comutação de circuitos - Diagrama, vantagens e desvantagens

O que é comutação de circuitos - Diagrama, vantagens e desvantagens

Para a transmissão de dados do emissor para o receptor, links de comunicação devem ser estabelecidos. De uma forma simples rede de computadores , apenas um link conectando o emissor e o receptor seria suficiente. Mas para redes maiores, existirá mais de uma rota entre o emissor e o receptor. Nesse caso, os métodos de comutação de rede ajudam a estabelecer uma conexão adequada entre os terminais de comunicação. As informações são trocadas entre links diferentes. Existem quatro técnicas de comutação disponíveis para dados digitais, como comutação de circuitos, comutação de pacotes, comutação de mensagens e comutação de células. Esses métodos são escolhidos com base em seus requisitos de eficiência e largura de banda.



O que é a comutação de circuitos?

Este método de comutação estabelece um caminho de comunicação dedicado entre o emissor e o receptor. Aqui, o link é estabelecido de forma física entre duas estações presentes na rede. O link será estabelecido, mantido e encerrado para cada sessão de comunicação. O exemplo mais comum de comutação de circuito é a rede telefônica analógica.


Este método de comutação fornece um atraso de bit constante e canal de taxa de dados fixa entre o emissor e o receptor. A capacidade total do canal é dedicada durante a conexão. Quando os dados devem ser transferidos do emissor para o receptor, em primeiro lugar o emissor envia um pedido à estação de comutação para o estabelecimento de uma ligação. O receptor responde com uma confirmação. Depois de receber o sinal de confirmação, o remetente inicia a transmissão de dados. Essa comutação é comumente usada para circuitos de voz. A rede telefônica pública comutada, Datakit, canal B de ISDN, Rede de malha óptica, etc. são alguns dos exemplos de redes comutadas por circuito.





Diagrama de comutação de circuito

Nesse tipo de comutação, existe um conjunto de switches conectados por links físicos. Aqui, uma vez que o caminho dedicado é estabelecido entre o emissor e o receptor, ele permanece o mesmo até que um dos usuários encerre a conexão. Dados fixos são transmitidos e esse tipo de comutação é muito usado para transferir dados de voz. A rede é composta por centrais de comutação com ligações permanentes entre elas. Sempre que a conexão é solicitada, comunicação os links são dedicados aos terminais que formam a rota de transmissão. Este link dedicado é mantido até que a conexão seja encerrada. Outros usuários poderão usar este link somente quando for encerrado pelo remetente ou destinatário.

Existem três fases no estabelecimento de uma rede de comutação de circuitos. Eles são - estabelecimento de circuito, transferência de dados e desconexão de circuito.



Comutação de circuitos

Comutação de circuitos

Estabelecimento de Circuito

Esta é a fase de configuração do circuito. Aqui, o link é estabelecido entre o remetente e o destinatário. Quando uma conexão deve ser estabelecida entre a estação A e a estação B, a estação A envia uma solicitação de conexão ao nó 1 por meio de um link dedicado entre a estação A e o nó 1. Em seguida, node1 envia a solicitação para todos os nós conectados a ele. A solicitação é encaminhada entre os nós formando finalmente uma rota para a Estação B. Com base em seu status, a estação B envia a confirmação se não estiver ocupada. Assim, um link de comunicação dedicado será estabelecido entre a Estação A e a Estação B.


Transferência de dados

Todas as conexões internas no link de comunicação são duplex. Antes de iniciar a comunicação, os recursos a serem utilizados são reservados para esse link. Alguns desses recursos são buffers de switch, tempo de processamento de switch, interruptor Portas de entrada / saída. Neste método, os interruptores de barra transversal são comumente usados. Após o estabelecimento do link, os dados serão transmitidos continuamente com uma taxa de dados fixa para o emissor e o receptor. Neste método de comutação, os dados não são empacotados.

Desconexão do circuito

O caminho dedicado estabelecido entre o emissor e o receptor será mantido por toda a duração da comunicação até que seja encerrado por qualquer um dos usuários. Após o término da rede, um sinal de notificação é propagado para todos os nós no link para liberar os recursos reservados.

Diferenças entre comutação de circuitos e comutação de pacotes

  • Comutação no circuito, os dados são transmitidos continuamente entre o emissor e o receptor. Já na comutação de pacotes, os dados são empacotados e enviados independentemente por uma rede compartilhada.
  • Quando a conexão é mantida na comutação de circuito nenhum outro usuário pode acessar esse link, mesmo quando nenhum dado foi transmitido. Assim, a comutação de circuitos fornece um serviço de alta qualidade.
  • Na comutação de pacotes, a largura de banda é compartilhada pelos usuários. Assim, a qualidade do serviço é baixa na comutação de pacotes.
  • Ao contrário da comutação de circuitos, o caminho não é reservado na rede de comutação de pacotes. A comutação de pacotes oferece suporte para armazenar e encaminhar transmissão.
  • Nenhum caminho físico é estabelecido para a rede de comutação de pacotes.
  • A comutação de pacotes é mais eficiente em comparação com a comutação de circuitos.
  • A infraestrutura de comutação de pacotes é menos complicada em comparação com a comutação de circuitos.

Vantagens e desvantagens

Algumas das vantagens da comutação de circuitos são as seguintes -

  • Ele usa uma largura de banda fixa.
  • Um canal de comunicação dedicado aumenta a qualidade da comunicação.
  • Os dados são transmitidos com uma taxa de dados fixa.
  • Sem tempo de espera nos interruptores.
  • Adequado para comunicação longa e contínua.

Algumas das desvantagens da comutação de circuitos são as seguintes-

  • Uma conexão dedicada torna impossível transmitir outros dados, mesmo se o canal estiver livre.
  • Os recursos não são utilizados totalmente.
  • O tempo necessário para estabelecer o link físico entre as duas estações é muito longo.
  • Como um caminho dedicado deve ser estabelecido para cada conexão, a comutação de circuito é mais cara.
  • Mesmo que não haja transferência de dados, o link ainda é mantido até que seja encerrado pelos usuários. Por esse canal permanece ideal por um longo tempo, tornando a comutação de circuito ineficiente.
  • Os canais dedicados requerem mais largura de banda.

A rede de telecomunicações é o conjunto de terminais e nós. A comutação de circuitos é um método de estabelecer um canal de telecomunicações entre dois nós de rede. Cada terminal em uma rede possui um endereço único. É muito semelhante à antiga rede telefônica analógica. Com os avanços da tecnologia, novos métodos digitais de comunicação estão sendo introduzidos.

A primeira central telefônica foi operada em New Haven Connecticut em janeiro de 1878. Ao longo dos anos, a tecnologia de comutação mudou drasticamente, mas a função básica permaneceu a mesma. Quais são as três fases na implementação do método de comutação de circuito?