Преглед комутације кола и комутације пакета

Шта је пребацивање?

У савременом свету повезани смо са свима, било путем Интернета или путем телефонске везе. У овој огромној мрежи, када се упути телефонски позив или када приступимо некој веб локацији, подаци се преносе са једне мреже на другу мрежу. Чак и да бисте приступили једноставној веб страници, приступа се многим рачунарима (серверима) који вам пружају жељене податке које тражите. Без обзира да ли се налазите у затвореној мрежи или у великом мрежном сегменту, пребацивање је најважнији механизам који размењује информације између различитих мрежа или различитих рачунара. Пребацивање је начин који усмерава податке или било које дигиталне информације ка вашој мрежи до крајње тачке.

Претпоставимо да претражујете било коју врсту информација везаних за кола на Интернету или тражите хоби пројекат у електроници или ако отворите цирцуитдигест.цом да бисте пронашли одређени чланак о електроници, иза ваше рачунарске мреже догађа се мноштво преноса података. Ова кретања усмеравају мрежни прекидачи који користе различите технике пребацивања у различитим мрежним чворовима.

Различите врсте података користе различите врсте техника пребацивања које имају своје предности и недостатке. Доступне су три врсте техника пребацивања: пребацивање склопова, пребацивање пакета и пребацивање порука. Пребацивање кола и пакета најпопуларније је међу ово троје.

Пребацивање кола

Пребацивање кола је начин пребацивања где се креће пут од краја до краја између две станице у мрежи пре почетка преноса података.

Пребацивање круга има три фазе: успостављање круга, пренос података и прекид везе.

Метода пребацивања кола има фиксну брзину преноса података и оба претплатника морају да раде по тој фиксној брзини. Пребацивање кола је најједноставнији начин комуникације података где се успостављају наменске физичке везе између два појединачна пошиљаоца и примаоца. Да би се створиле ове наменске везе, скуп прекидача повезан је физичким везама.

На слици испод, три рачунара на левој страни су повезана са три рачунара на десној страни са физичким везама, у зависности од четири прекидача кола. Ако се комутација кола не користи, треба их повезати тачка-тачка везама, где је потребан велики број наменских линија, што ће не само повећати трошкове везе већ и повећати сложеност система.

Одлука о рутирању, у случају пребацивања кола, доноси се када се путања рутирања успоставља у мрежи. Након успостављања наменске путање усмеравања, подаци се континуирано достављају примаоцу. Веза се одржава до краја разговора.

Три фазе у комутацији круга

Почетак и крај комуникације у преклапању кругова врши се помоћу ове формације-

Током фазе подешавања, у мрежи за комутацију кола, успоставља се посебна рута или веза између пошиљаоца и пријемника. У овом периоду адресирање од краја до краја, попут адресе извора, адреса одредишта мора створити везу између два физичка уређаја. Пребацивање кола се дешава у физичким слојевима.

Пренос података се дешава само након завршетка фазе подешавања и тек када се успостави физичка, наменска путања. У овој фази није укључен ниједан метод адресирања. Прекидачи користе временски интервал (ТДМ) или заузети опсег (ФДМ) за усмеравање података од пошиљаоца до пријемника. Треба имати на уму да је слање података континуирано и да могу бити периоди тишине у преносу података. Све унутрашње везе су изведене у дуплекс облику.

У завршној фази прекида везе, када било ко од претплатника у мрежи, пошиљаоца или примаоца треба да прекине путању, сигнал за прекид везе се шаље свим укљученим прекидачима да би ослободио ресурс и прекинуо везу. Ова фаза се такође назива и Теардовн фаза у методи пребацивања кола.

Прекидач склопа ствара привремену везу између улазне везе и излазне везе. Доступне су разне врсте прекидача са више улаза и излазних линија.

Генерално, комутација кола се користи у телефонским линијама.

Предности комутације кола

Метода пребацивања круга пружа велике предности у одређеним случајевима. Предности су следеће -

Брзина преноса података је фиксна и наменска, јер се веза успоставља помоћу наменске физичке везе или кола.
Будући да су укључене наменске путање усмеравања преноса, то је добар избор за континуирани пренос током дугог трајања.
Кашњење преноса података је занемарљиво. Време чекања није укључено у прекидаче. Дакле, подаци се преносе без претходног одлагања у преносу. Ово је дефинитивно позитивна предност методе пребацивања кругова.

Недостаци комутације кола

Осим Предности, пребацивање кола такође има и неке недостатке.

Без обзира да ли је комуникациони канал слободан или заузет, наменски канал се не може користити за други пренос података.
Захтева више пропусног опсега, а континуирани пренос нуди губитак пропусног опсега када постоји тишина.
Веома је неефикасан када се користи системски ресурс. Ресурс не можемо користити за другу везу, јер је додељен за цео разговор.
Потребно је огромно време за успостављање физичких веза између пошиљалаца и прималаца.

Пребацивање пакета

Пребацивање пакета је метода преноса података где се подаци разлажу на мале комаде променљиве дужине и затим преносе на мрежну линију. Сломљени делови података називају се пакетима. Након пријема тих сломљених података или пакета, сви се поново састављају на одредишту и тако праве комплетну датотеку. Захваљујући овој методи, подаци се преносе брзо и ефикасно. У овој методи није потребно претходно подешавање или резервација ресурса попут методе пребацивања кола.

Ова метода користи технике складиштења и прослеђивања. Тако ће сваки скок прво ускладиштити пакет, а затим га проследити на следеће одредиште хоста. Сваки пакет садржи контролне информације, адресу извора и адресу одредишта. Због тога пакети могу користити било коју руту или путању у постојећој мрежи.

Пребацивање пакета засновано на ВЦ

ВЦ комутација пакета је начин комутације пакета где се врши логичка путања или веза виртуелног кола између пошиљаоца и примаоца. ВЦ је скраћеница од Виртуал Цирцуит. У овом начину операције пребацивања пакета креира се унапред дефинисана рута и сви пакети ће следити унапред дефинисане путање. Сви рутери или прекидачи који су укључени у логичку везу имају јединствени ИД виртуелног круга за јединствену идентификацију виртуелних веза. Такође има исти трофазни протокол који се користи у комутацији кола, фази подешавања, фази преноса података и фази рушења.

На горњој слици, 4 рачунара су повезана мрежом са 4 комутатора и проток података ће се пребацивати у пакету у режиму виртуелног кола. Као што видимо, свичеви су међусобно повезани и међусобно деле комуникациони пут. Сада у виртуелном кругу треба успоставити унапред дефинисану руту. Ако желимо да пренесемо податке са ПЦ1 на ПЦ 4, пут ће бити усмерен од СВ1 до СВ2 до СВ3, а затим на крају ПЦ4. Ова рута је унапред дефинисана и сви СВ1, СВ2, СВ3 имају јединствени ИД за идентификацију путања података, тако да су подаци везани за стазе и не могу да изаберу другу руту.

Пребацивање пакета засновано на датаграму

Пребацивање датаграма се потпуно разликује од технологије пребацивања пакета засноване на ВЦ. У пребацивању датаграма, путања зависи од података. Пакети имају све потребне информације као што су изворна адреса, адреса одредишта, идентитет порта итд. Дакле, у режиму комутације пакета заснован на датаграмима без везе, сваки пакет се третира независно. Они могу да бирају различите руте, а одлуке о рутирању доносе се динамички када се подаци преносе унутар мреже. Дакле, на одредишту се пакети могу примати без редоследа или у било ком редоследу, не постоји унапред дефинисана рута и загарантована испорука пакета није могућа. Да би се осигурало загарантовано примање пакета, потребно је конфигурисати додатне протоколе крајњег система.

У овом начину комутације пакета нема подешавања, укључена је фаза преноса и прекида.

Поново на горњој слици, повезана су 4 рачунара и преносимо податке са ПЦ1 на ПЦ4. Подаци садрже два пакета означена са 1 и 2. Као што видимо, у режиму Датаграм, пакет 1 је изабрао да следи путању СВ1-СВ4-СВ3, док је пакет 2 изабрао путању пута СВ1-СВ5-СВ3 и коначно стигао до ПЦ4. Пакети могу да изаберу различиту путању у зависности од времена кашњења и загушења на другим путањама у мрежи за комутацију пакета Датаграма.

Предности комутације пакета

Пребацивање пакета нуди предности у односу на пребацивање кола. Мрежа за комутацију пакета дизајнирана је да превазиђе недостатке методе комутације кола.

Ефикасан у погледу пропусног опсега.
Кашњење преноса је минимално
Пакете који недостају може одредити одредиште.
Исплативо спровођење.
Поуздан када се у мрежи открије заузет пут или везе. Пакети се могу преносити другим везама или могу користити другачији пут.

Недостаци комутације пакета

Пребацивање пакета такође наилази на неколико недостатака.

Пребацивање пакета не следи неки нарочити редослед преноса пакета један по један.
Недостатак пакета јавља се у великом преносу података.
Сваки пакет мора бити кодиран бројевима секвенци, адресом примаоца и пошиљаоца и другим информацијама.
Усмеравање је сложено у чворовима јер пакети могу пратити више путања.
Када се из неког разлога догоди преусмеравање, кашњење у пријему пакета се повећава.

Разлике између комутације кола и комутације пакета

Већ смо добили идеју о томе које су разлике између комутације кола и комутације пакета. Погледајмо разлике у формату табеле ради бољег разумевања-

Разликама	Пребацивање кола	Пребацивање пакета
Укључивање корака	У комутацији кола потребно је подешавање 3 фазе за укупан разговор. Успостављање везе, пренос података, прекид везе	У случају комутације пакета, пренос података можемо извршити директно.
Дестинација Адреса	Целу адресу путање пружа извор.	Сваки пакет података зна само крајњу одредишну адресу, путања усмеравања зависи од одлуке рутера.
Обрада података	Обрада података одвија се у изворном систему.	Обрада података одвија се на чворовима и изворним системима.
Јединствено кашњење између јединица података	Догађа се једнолико кашњење.	Кашњење између јединица података није једнолико.
Поузданост	Пребацивање кола је поузданије у поређењу са пребацивањем пакета	Пребацивање пакета је мање поуздано у поређењу са пребацивањем кола.
Отпад ресурса	Губитак ресурса је висок у преклапању кругова.	Губљење ресурса је мање код комутације пакета.
Техника чувања и прослеђивања	Не користи технику спремања и прослеђивања	Користи технику спремања и прослеђивања
Загушења	До загушења долази само у тренутку успостављања везе.	До оспоравања може доћи у фази преноса података.
Подаци о преносу	Извор врши пренос података.	Пренос података врши извор, рутери.