Comutação de Circuitos, Pacotes e Datagramas: Uma Visão Geral

11. Razões para a Utilização de Comutação e Opções

A comutação é utilizada quando não é possível conectar múltiplos computadores ou dispositivos ponto a ponto devido a custo, extensão ou complexidade. Uma rede comutada é um conjunto de nós interligados, chamados switches. Switches são equipamentos capazes de estabelecer conexões temporárias entre dois ou mais dispositivos. Tradicionalmente, existem três métodos principais de comutação: comutação de circuitos, comutação de mensagens e comutação por pacotes.

12. Comutação de Circuitos

A comutação de circuitos estabelece um canal de comunicação dedicado entre duas estações, reservando recursos de transmissão de rede para uso exclusivo durante a conexão. A transmissão é transparente, como se os dispositivos estivessem conectados diretamente. As fases são: 1-Estabelecimento do circuito, 2-Transferência de dados, 3-Desconexão do circuito.

13. Pontos de Destaque na Comutação de Circuitos

• A comutação de circuitos ocorre no nível físico.
• As estações devem reservar recursos antes de iniciar a comunicação.
• A transferência de dados entre dois pontos é feita em pacotes (transferência de sinal no nível físico).
• Não há endereço de transferência de dados, exceto o endereço de ponta a ponta utilizado durante a fase de criação.

14. Comutação de Pacotes

A comutação de pacotes consiste em uma malha de interligação fornecida pelos serviços de telecomunicações, por onde os pacotes trafegam da origem ao destino. Não há alocação de banda reservada para um pacote, e há um tempo de processamento previsto por pacote.

15. Rede Datagrama

Um datagrama é um pacote separado com informações suficientes para a rede resolver unicamente. A estrutura é composta por um cabeçalho e dados. Os datagramas são independentes e podem chegar fora de ordem e com atrasos diferentes. A troca de datagramas pertence ao nível de rede. Outro nome é rede não orientada à conexão, pois não há fase de estabelecimento ou liberação; os dados são enviados sem confirmação do receptor, independentemente de estarem ouvindo ou não.

16. Numa Rede de Datagramas

Tabelas de Roteamento: Armazenam o endereço de destino e as portas de saída para encaminhamento. As tabelas de roteamento são dinâmicas e atualizadas regularmente.

Endereço de Destino: Quando o switch recebe um pacote, examina o endereço de destino na tabela de roteamento para encontrar a porta de saída correspondente para transmitir o pacote.

Atraso: Embora não haja etapa de estabelecimento e liberação, cada pacote pode sofrer um atraso antes de ser encaminhado. Além disso, como nem todos os pacotes de uma mensagem necessariamente viajam pelos mesmos parâmetros, o atraso não é uniforme para pacotes da mesma mensagem.

17. Características da Rede de Circuitos Virtuais

Uma rede de circuitos virtuais é um híbrido entre uma rede de comutação de circuitos e uma rede de datagramas. Possui características de ambas.

• Como em uma rede de comutação de circuitos, há uma fase de instalação e desmontagem, além da fase de transferência de dados.
• Recursos podem ser alocados na fase de estabelecimento, como em uma rede comutada por circuitos sob demanda, e como em uma rede de datagramas.
• Como em uma rede de datagramas, os dados são divididos em pacotes e cada pacote tem um cabeçalho de endereço. No entanto, o endereço no cabeçalho tem apenas jurisdição local (define qual deve ser o próximo switch e os canais pelos quais o pacote deve ser transportado), não tem competência de ponta a ponta.
• Como em uma rede de comutação de circuitos, todos os pacotes seguem o mesmo caminho estabelecido durante a conexão.
• As redes de circuitos virtuais são geralmente implementadas na camada de enlace de dados, enquanto uma rede de comutação de circuitos é implementada no nível físico e uma rede de datagramas no nível de rede.

18. Tipos de Encaminhamento Envolvidos

Endereçamento Global: A origem ou o destino precisa ter um endereço mundial (um endereço único no domínio da rede internacional ou se a rede faz parte da rede internacional). No entanto, um endereço mundial em redes de circuito virtual é usado apenas para criar um identificador de circuito virtual.

Identificador de Circuito Virtual: O identificador usado na transferência de dados é chamado de Identificador de Circuito Virtual (VCI). Um VCI, ao contrário de um endereço global, é uma série que tem apenas pequena área local e é usado em um lote entre dois switches. Quando um frame chega a um switch, ele tem um VCI, e quando sai, tem um VCI diferente.