Pro přenos dat od odesílatele k příjemci je třeba navázat komunikační spojení. V jednoduchém počítačová síť , stačilo by pouze jedno spojení spojující odesílatele a příjemce. Ale u větších sítí bude existovat více než jedna cesta mezi odesílatelem a přijímačem. V takovém případě způsoby přepínání sítě pomáhají při navázání správného spojení mezi komunikačními terminály. Informace se přepíná mezi různými odkazy. K dispozici jsou čtyři přepínací techniky pro digitální data, jako je přepínání obvodů, přepínání paketů, přepínání zpráv a přepínání buněk. Tyto metody jsou vybírány na základě jejich požadavků na účinnost a šířku pásma.
Co je přepínání obvodů?
Tato metoda přepínání vytváří vyhrazenou komunikační cestu mezi odesílatelem a přijímačem. Zde je navázáno spojení ve fyzické formě mezi dvěma stanicemi přítomnými v síti. Spojení bude navázáno, udržováno a ukončeno pro každou komunikační relaci. Nejběžnějším příkladem přepínání obvodů je analogová telefonní síť.
Tento způsob přepínání poskytuje konstantní bitové zpoždění a kanál pevné datové rychlosti mezi odesílatelem a přijímačem. Plná kapacita kanálu je vyhrazena po dobu připojení. Pokud mají být data přenášena od odesílatele k příjemci, odesílatel nejprve odešle žádost do spínací stanice o navázání spojení. Příjemce odpoví potvrzením. Po přijetí potvrzovacího signálu zahájí odesílatel datový přenos. Toto přepínání se běžně používá pro hlasové obvody. Veřejná komutovaná telefonní síť, Datakit, B kanál ISDN, optická síť atd. Jsou některé z příkladů komutovaných sítí.
Schéma přepínání obvodu
V tomto typu přepínání existuje sada přepínačů spojených s fyzickými odkazy. Zde, jakmile je mezi odesílatelem a přijímačem vytvořena vyhrazená cesta, zůstane stejná, dokud jeden z uživatelů neukončí připojení. Přenáší se pevná data a tento typ přepínání se velmi používá k přenosu hlasových dat. Síť se skládá z ústředen s trvalými vazbami mezi nimi. Kdykoli je požadováno připojení, sdělení odkazy jsou věnovány terminálům tvořícím přenosovou cestu. Tento vyhrazený odkaz je udržován, dokud není připojení ukončeno. Ostatní uživatelé budou moci tento odkaz použít, pouze pokud je ukončen odesílatelem nebo příjemcem.
Při vytváření sítě pro přepínání obvodů existují tři fáze. Jsou to - vytvoření okruhu, přenos dat a odpojení obvodu.
Přepínání obvodů
Zřízení obvodu
Toto je fáze nastavení obvodu. Zde je navázáno spojení mezi odesílatelem a příjemcem. Když musí být navázáno spojení mezi stanicí A a stanicí B, stanice A pošle požadavek na spojení do uzlu 1 přes vyhrazené spojení mezi stanicí A a uzlem 1. Potom node1 odešle požadavek všem uzlům k němu připojeným. Požadavek je předán mezi uzly, které nakonec tvoří cestu do stanice B. Na základě své stavové stanice B odešle potvrzení, pokud není zaneprázdněno. Bude tedy vytvořeno vyhrazené komunikační spojení mezi stanicí A a stanicí B.
Přenos dat
Všechna interní připojení v komunikační lince jsou duplexní. Před zahájením komunikace jsou prostředky, které mají být použity, vyhrazeny pro tento odkaz. Některé z těchto zdrojů jsou vyrovnávací paměti přepínačů, doba zpracování přepnutí, přepínač Vstupní / výstupní porty. V této metodě se běžně používají příčné spínače. Po navázání spojení budou data přenášena nepřetržitě s pevnou datovou rychlostí jak pro odesílatele, tak pro příjemce. U této metody přepínání nejsou data paketována.
Odpojení obvodu
Vyhrazená cesta vytvořená mezi odesílatelem a přijímačem bude udržována po celou dobu komunikace, dokud nebude ukončena kterýmkoli z uživatelů. Po ukončení sítě se do všech uzlů v odkazu rozšíří oznamovací signál, aby se uvolnily rezervované prostředky.
Rozdíly mezi přepínáním obvodů a přepínáním paketů
- Přepínání v obvodu jsou data přenášena nepřetržitě mezi odesílatelem a přijímačem. Zatímco při přepínání paketů jsou data paketována a odesílána nezávisle přes sdílenou síť.
- Když je spojení v obvodu udržováno, nemá žádný jiný uživatel přístup k tomuto spojení, i když nejsou přenášena žádná data. Přepínání obvodů tedy poskytuje vysoce kvalitní služby.
- Při přepínání paketů je šířka pásma sdílena uživateli. Kvalita přepojování paketů je tedy nízká.
- Na rozdíl od přepínání obvodů není cesta rezervována v síti přepínání paketů. Přepínání paketů podporuje přenos uložený a předaný.
- Pro síť přepínání paketů není vytvořena žádná fyzická cesta.
- Přepínání paketů je ve srovnání s přepínáním okruhů efektivnější.
- Infrastruktura přepínání paketů je ve srovnání s přepínáním okruhů méně komplikovaná.
Výhody a nevýhody
Některé výhody přepínání obvodů jsou následující -
- Využívá pevnou šířku pásma.
- Vyhrazený komunikační kanál zvyšuje kvalitu komunikace.
- Data jsou přenášena s pevnou datovou rychlostí.
- Žádná čekací doba u přepínačů.
- Vhodné pro dlouhou nepřetržitou komunikaci.
Některé z nevýhod přepínání obvodů jsou následující -
- Vyhrazené připojení znemožňuje přenos dalších dat, i když je kanál volný.
- Zdroje nejsou plně využívány.
- Čas potřebný k navázání fyzického spojení mezi oběma stanicemi je příliš dlouhý.
- Protože pro každé připojení musí být vytvořena vyhrazená cesta, přepínání obvodů je dražší.
- I když nedochází k žádnému přenosu dat, odkaz je stále udržován, dokud jej neukončí uživatelé. Tímto kanálem zůstává po dlouhou dobu ideální, čímž je přepínání obvodů neúčinné.
- Vyhrazené kanály vyžadují větší šířku pásma.
Telekomunikační síť je soubor terminálů a uzlů. Přepínání obvodů je metoda vytvoření telekomunikačního kanálu mezi dvěma síťovými uzly. Každý terminál v síti má jedinečnou adresu. Je to velmi podobné dřívější analogové telefonní síti. S pokrokem v technologii se zavádějí nové digitální metody komunikace.
První telefonní ústředna byla provozována v New Haven Connecticut v lednu 1878. V průběhu let se technologie přepínání drasticky změnila, ale základní funkce zůstala stejná. Jaké jsou tři fáze implementace metody přepínání obvodů?
