Per la trasmissione dei dati dal mittente al destinatario, devono essere stabiliti collegamenti di comunicazione. In un semplice rete di computer , sarebbe sufficiente un solo collegamento che collega il mittente e il destinatario. Ma per reti più grandi, esisterà più di un percorso tra il mittente e il destinatario. In tal caso, i metodi di commutazione di rete aiutano a stabilire una corretta connessione tra i terminali di comunicazione. Le informazioni vengono scambiate tra diversi collegamenti. Sono disponibili quattro tecniche di commutazione per dati digitali come commutazione di circuito, commutazione di pacchetto, commutazione di messaggio e commutazione di cella. Questi metodi vengono scelti in base alla loro efficienza e ai requisiti di larghezza di banda.

Cos'è la commutazione di circuito?

Questo metodo di commutazione stabilisce un percorso di comunicazione dedicato tra il mittente e il destinatario. Qui viene stabilito il collegamento in forma fisica tra due stazioni presenti nella rete. Il collegamento verrà stabilito, mantenuto e terminato per ogni sessione di comunicazione. L'esempio più comune di commutazione di circuito è la rete telefonica analogica.

Questo metodo di commutazione fornisce un ritardo di bit costante e un canale di velocità dati fisso tra il mittente e il ricevitore. L'intera capacità del canale è dedicata per la durata di una connessione. Quando i dati devono essere trasferiti dal mittente al destinatario, in primo luogo il mittente invia una richiesta alla stazione di commutazione per stabilire una connessione. Il destinatario risponde con un riconoscimento. Dopo aver ricevuto il segnale di conferma, il mittente avvia la trasmissione dei dati. Questa commutazione è comunemente usata per i circuiti vocali. La rete telefonica pubblica a commutazione, il Datakit, il canale B dell'ISDN, la rete a maglia ottica, ecc. Sono alcuni degli esempi di reti a commutazione di circuito.

Schema di commutazione del circuito

In questo tipo di commutazione, c'è una serie di interruttori collegati con collegamenti fisici. Qui una volta stabilito il percorso dedicato tra il mittente e il destinatario, rimane lo stesso fino a quando uno degli utenti termina la connessione. I dati fissi vengono trasmessi e questo tipo di commutazione è molto utilizzato per trasferire i dati vocali. La rete è costituita dagli uffici di commutazione con collegamenti permanenti tra loro. Ogni volta che viene richiesta la connessione, il file comunicazione i collegamenti sono dedicati ai terminali che costituiscono la rotta di trasmissione. Questo collegamento dedicato viene mantenuto fino al termine della connessione. Gli altri utenti potranno utilizzare questo collegamento solo quando viene terminato dal mittente o dal destinatario.

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Ci sono tre fasi nella creazione di una rete di commutazione di circuito. Sono: creazione del circuito, trasferimento dei dati e disconnessione del circuito.

Commutazione del circuito

Creazione del circuito

Questa è la fase di configurazione del circuito. Qui viene stabilito il collegamento tra mittente e destinatario. Quando è necessario stabilire una connessione tra la stazione A e la stazione B, la stazione A invia una richiesta di connessione al nodo 1 attraverso un collegamento dedicato tra la stazione A e il nodo1. Quindi node1 invia la richiesta a tutti i nodi ad esso collegati. La richiesta viene inoltrata tra i nodi formando infine un percorso verso la Stazione B. In base al suo stato la stazione B invia il riconoscimento se non è occupata. In questo modo verrà stabilito un collegamento di comunicazione dedicato tra la stazione A e la stazione B.

Trasferimento dati

Tutti i collegamenti interni nel collegamento di comunicazione sono duplex. Prima di iniziare la comunicazione le risorse da utilizzare sono riservate per quel collegamento. Alcune di queste risorse sono i buffer dello switch, il tempo di elaborazione dello switch, interruttore Porte di ingresso / uscita. In questo metodo, gli interruttori della barra trasversale sono comunemente usati. Dopo aver stabilito il collegamento, i dati verranno trasmessi continuamente con una velocità dati fissa sia per il mittente che per il destinatario. In questo metodo di commutazione, i dati non vengono pacchettizzati.

Disconnessione del circuito

Il percorso dedicato stabilito tra mittente e destinatario verrà mantenuto per tutta la durata della comunicazione fino a quando non sarà terminato da uno degli utenti. Dopo la chiusura della rete, un segnale di notifica viene propagato a tutti i nodi nel collegamento per rilasciare le risorse riservate.

Differenze tra commutazione di circuito e commutazione di pacchetto

Commutazione in-circuit, i dati vengono trasmessi continuamente tra il mittente e il destinatario. Mentre nella commutazione di pacchetto i dati vengono pacchettizzati e inviati in modo indipendente su una rete condivisa.
Quando la connessione viene mantenuta nella commutazione del circuito, nessun altro utente può accedere a quel collegamento, anche se non sono stati trasmessi dati. Così la commutazione del circuito fornisce un servizio di alta qualità.
Nella commutazione di pacchetto la larghezza di banda è condivisa dagli utenti. Pertanto, la qualità del servizio è bassa nella commutazione di pacchetto.
A differenza della commutazione di circuito, il percorso non è riservato nella rete di commutazione di pacchetto. La commutazione di pacchetto supporta l'archiviazione e la trasmissione in avanti.
Non viene stabilito alcun percorso fisico per la rete a commutazione di pacchetto.
La commutazione di pacchetto è più efficiente rispetto alla commutazione di circuito.
L'infrastruttura di commutazione di pacchetto è meno complicata rispetto alla commutazione di circuito.

Vantaggi e svantaggi

Alcuni dei vantaggi della commutazione del circuito sono i seguenti:

Utilizza una larghezza di banda fissa.
Un canale di comunicazione dedicato aumenta la qualità della comunicazione.
I dati vengono trasmessi con una velocità dati fissa.
Nessun tempo di attesa agli interruttori.
Adatto per lunghe comunicazioni continue.

Alcuni degli svantaggi della commutazione del circuito sono i seguenti:

Una connessione dedicata rende impossibile trasmettere altri dati anche se il canale è libero.
Le risorse non vengono utilizzate completamente.
Il tempo necessario per stabilire il collegamento fisico tra le due stazioni è troppo lungo.
Poiché è necessario stabilire un percorso dedicato per ogni connessione, la commutazione del circuito è più costosa.
Anche se non vi è alcun trasferimento di dati, il collegamento viene comunque mantenuto fino a quando non viene terminato dagli utenti. Con questo canale rimane ideale per lungo tempo rendendo così inefficiente la commutazione del circuito.
I canali dedicati richiedono più larghezza di banda.

La rete di telecomunicazioni è la raccolta di terminali e nodi. La commutazione di circuito è un metodo per stabilire un canale di telecomunicazione tra due nodi di rete. Ogni terminale in una rete ha un indirizzo univoco. È molto simile alla prima rete telefonica analogica. Con i progressi della tecnologia, vengono introdotti nuovi metodi di comunicazione digitale.

Il primo centralino telefonico è stato azionato a New Haven nel Connecticut nel gennaio 1878. Nel corso degli anni la tecnologia di commutazione è cambiata drasticamente ma la funzione di base è rimasta la stessa. Quali sono le tre fasi nell'implementazione del metodo di commutazione del circuito?