Commutació de xarxa: funcionament, tipus, diferències i les seves aplicacions

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





La commutació de xarxa és el procediment per reenviar paquets cap a la destinació. Una vegada que les dades s'acosten a un port es coneix com a entrada, mentre que les dades que surten d'un port es coneixen com a sortida. Generalment a les grans xarxes, hi ha diversos camins des de l'emissor fins al receptor. Per tant, la millor ruta per a la transmissió de dades es decidirà mitjançant una tècnica de commutació. Aquesta tècnica s'utilitza simplement per connectar els sistemes per fer una comunicació un a un. Així que aquest article tracta una visió general de commutació de xarxa - Tipus, avantatges, inconvenients i aplicacions.


Què és la commutació de xarxa?

La commutació de xarxa es pot definir com quan el procés de guiar el trànsit de la xarxa d'un camí a un altre camí o d'un dispositiu a un altre dispositiu. En xarxes d'ordinadors, la commutació de xarxa és un component essencial que permet que les dades s'enviïn de manera molt eficient entre diversos dispositius de xarxa a través d'una xarxa. A continuació es mostra el diagrama de commutació de xarxa.



  Canvi de xarxa
Canvi de xarxa

Una commutació de xarxa és un conjunt d'interconnectats nodes anomenats interruptors. Els interruptors s'utilitzen per establir connexions temporals entre molts dispositius connectats a l'interruptor. En una xarxa commutada, alguns dels nodes es connecten simplement als dispositius finals, mentre que d'altres només s'utilitzen per a l'encaminament. Cada commutador de la xarxa està connectat al node anterior.

Com funciona la commutació de xarxa?

El canvi de xarxa a les xarxes d'ordinadors simplement ajuda a decidir la millor manera de transmetre dades si hi ha diverses maneres dins d'una xarxa més gran. Aquestes xarxes poden tenir diferents camins per connectar l'emissor i el receptor. Així, cada vegada que transmetem dades entre l'emissor i el receptor, les dades canviaran per diverses rutes.



Sempre que enviem dades d'un dispositiu a un altre, les dades no arriben directament a aquest dispositiu perquè hi ha diversos nodes intermedis al centre, així com el commutador d'informació a través d'aquests nodes.

Tipus de commutació de xarxa

Hi ha tres tipus de tècniques de commutació de xarxa com la commutació de circuits, la commutació de missatges i la commutació de paquets que es comenten a continuació.

  PCBWay

Commutat de circuits

La commutació de circuits es pot definir com; sempre que dos nodes es comuniquin entre ells per sobre d'un carril de comunicació dedicat. En aquest tipus de commutació, s'hauria d'establir un circuit per transmetre les dades, de manera que es pugui produir la transferència de dades. Les aplicacions de commutació de circuits han de passar per aquestes fases; configurar un circuit, transmetre les dades i desconnectar el circuit. Aquest tipus de commutació es va dissenyar principalment per a aplicacions basades en veu. Per tant, un exemple adequat d'aquest canvi és el telèfon.

  Commutat de circuits
Commutat de circuits

Els avantatges de la commutació de circuits són: té un canal de comunicació dedicat i ample de banda fix. Els avantatges de la commutació de circuits són: és car en comparació amb altres tècniques de commutació, requereix molt de temps per establir la connexió i no és eficient d'utilitzar quan s'estableix el camí, etc.
Si us plau, consulteu aquest enllaç per saber-ne més Commutat de circuits .

Commutació de paquets

En la commutació de paquets, el missatge es transmet d'una vegada, i encara que es divideix en peces més petites i es transmeten individualment. El procés de dividir missatges s'anomena paquets que s'especifiquen amb un número exclusiu per reconèixer el seu ordre al final de la recepció.

Cada paquet inclou algunes dades a les seves capçaleres com l'adreça de la font, l'adreça de la destinació i el número de sèrie. Es desplaçaran per la xarxa agafant el carril directe com sigui possible. A l'extrem receptor, tots els paquets es recullen de la manera correcta. Si algun paquet està malmès o falta, immediatament s'enviarà el missatge per tornar-lo a enviar. Així, si s'aconsegueix l'ordre correcte dels paquets, s'enviarà immediatament el missatge d'acceptació.

  Commutació de paquets
Commutació de paquets

Els avantatges de la commutació de paquets són: rendible, fiable i molt eficient. Els desavantatges de la commutació de paquets són: aquesta tècnica no es pot executar quan es requereixen serveis d'alta qualitat i un retard baix, necessita un alt cost d'implementació, els protocols utilitzats en aquesta commutació són extremadament complexos, etc.

Si us plau, consulteu aquest enllaç per saber-ne més Commutació de paquets .

Canvi de missatges

En el canvi de missatges, un missatge s'envia com una unitat sencera i s'encamina a través de nodes intermedis on s'emmagatzema i es reenvia. En aquest tipus de commutació, no hi ha cap establiment de camí dedicat entre el transmissor i el receptor. La commutació de missatges simplement proporciona un encaminament dinàmic quan el missatge s'encamina pels nodes mitjans en funció de les dades disponibles dins del missatge.

Aquests interruptors es programen simplement de manera que proporcionin les rutes més eficients. Cada node d'aquesta commutació simplement emmagatzema tot el missatge i després el reenvia al següent node. Per tant, aquest tipus de xarxa s'anomena xarxa d'emmagatzematge i reenviament.

  Canvi de missatges
Canvi de missatges

Els avantatges del canvi de missatges són: La prioritat del missatge s'utilitza per gestionar la xarxa, la mida del missatge que s'envia per sobre de la xarxa es pot canviar fàcilment, el bloqueig del trànsit es redueix perquè el missatge s'emmagatzema temporalment dins dels nodes, etc. Els desavantatges del canvi de missatge són; aquest hauria d'estar equipat amb un emmagatzematge adequat per permetre que s'emmagatzemin fins que es reenviïn, es produeixi un llarg retard a causa de la facilitat d'emmagatzematge i reenviament, etc.

Si pensem en com triar una tècnica de commutació de xarxa?

Cadascun dels tres tipus de commutació de xarxa té els seus propis avantatges i desavantatges i el millor per utilitzar depèn de les necessitats i característiques específiques de la xarxa i de les dades que es transmeten.

La commutació de circuits pot proporcionar connexions predictibles i d'alta qualitat, però també pot ser ineficient i costosa.

La commutació de paquets s'utilitza àmpliament a les xarxes modernes i és eficient per a les dades transmeses en ràfegues, però pot ser vulnerable a la congestió i els retards.

La commutació de missatges és rara i generalment només s'utilitza en aplicacions especialitzades, com ara xarxes militars o científiques, on la fiabilitat és més important que la velocitat.

Per tant, no hi ha un únic 'millor' tipus de commutació de xarxa i l'elecció adequada depèn del context i els requisits de les aplicacions de xarxa específiques.

Exemples en temps real de commutació de xarxes

Aquests són alguns exemples dels diferents tipus de commutació de xarxa que s'utilitzen en diverses aplicacions.

  1. Commutat de circuits : S'utilitza habitualment a les xarxes telefòniques tradicionals, on s'estableix un circuit dedicat entre dues persones durant la durada de la trucada.
  2. Canvi de paquets: Això és a Internet on les dades es divideixen en paquets i s'envien individualment a través de la xarxa.
  3. Canvi de missatge: És una taxa i s'utilitza generalment en aplicacions especialitzades, com ara xarxes militars o científiques. Per exemple,  la commutació de missatges és la xarxa d'espai profund de la NASA, que utilitza la commutació de missatges per comunicar-se amb naus espacials a l'espai profund, on els retards de transmissió són importants i la fiabilitat és fonamental.

Diferència entre commutació i encaminament de xarxa

La diferència entre la commutació de xarxa i l'encaminament es discuteix a continuació.

Canvi de xarxa

Encaminament

La commutació de xarxa s'utilitza principalment per canviar paquets de dades entre dispositius d'una xarxa similar. L'encaminament s'utilitza per encaminar paquets entre diverses xarxes.
Hi ha tres tipus de circuits de commutació de xarxa, paquets i missatges. Hi ha dos tipus adaptatius i no adaptatius.
Funciona dins de la capa d'enllaç de dades. Funciona dins de la capa de xarxa.
No hi ha cap port per compartir l'ample de banda dins de la commutació de xarxa. L'ample de banda es comparteix dinàmicament en l'encaminament.
Només s'utilitza per LAN. L'utilitzen tant LAN com MAN.
Les dades en commutació es transmeten en forma de trama. Les dades en commutació es transmeten en forma de paquet.
En el canvi, no es produeix cap col·lisió. En l'encaminament, es produeixen menys col·lisions.
No s'adapta bé a NAT. És molt adequat per a NAT.
Requereix una connexió de xarxa. No necessita connexió de xarxa.
Per a la transmissió de dades, utilitza una adreça MAC. Per a la transmissió de dades, utilitza una adreça IP.
No és car en comparació amb el router. És molt car.
La velocitat màxima oscil·la entre 10 i 100 Mbps. Per a una connexió sense fil, la velocitat màxima oscil·la entre 1 i 10 Mbps, i per a una connexió per cable, és de 100 Mbps.
Necessita almenys una única xarxa per connectar-se. Requereix dues xarxes per connectar-se.
La commutació de xarxa només té un únic domini de difusió. Tots els ports dins de l'encaminament tenen el seu domini de difusió.
Utilitza taules de memòria accessibles al contingut per trobar adreces MAC per arribar a les seves destinacions. Emmagatzema adreces IP dins de taules d'encaminament i manté una adreça per si sola.
Les dades es transmeten en dos modes com half duplex i full duplex. Les dades es transmeten només en mode dúplex complet.

Avantatges i inconvenients

El avantatges de la commutació de xarxa es comenten a continuació.

  • La commutació de xarxa augmenta l'ample de banda disponible.
  • Augmenta el rendiment de la xarxa.
  • Admet LAN virtuals i, per tant, ajuda a la segmentació lògica.
  • Redueixen les col·lisions de trama dins de les xarxes que les utilitzen simplement fent dominis de col·lisió per a cada connexió.
  • Ajuda a reduir la càrrega de treball dels ordinadors host individuals i admet la gestió centralitzada.
  • Aquest canvi estableix una connexió amb les estacions de treball directament. A més, permeten nombroses converses simultànies.
  • Augmenta la capacitat de transferència de dades accessibles a l'organització.
  • Redueixen la càrrega a cada ordinador amfitrió.
  • Millora l'ample de banda disponible per a la xarxa.

El inconvenients de la commutació de xarxa es comenten a continuació.

  • En comparació amb els ponts de xarxa, aquests són molt cars.
  • Els problemes de la connectivitat de xarxa a través dels commutadors de xarxa són molt difícils de rastrejar.
  • Les adreces IP poden ser capturades per ciberatacants o trames Ethernet falses un cop el canvi es trobi dins d'un mode promiscu.
  • No funcionen molt bé un cop utilitzats com a desviació per limitar les emissions.
  • Els problemes de disponibilitat de la xarxa són molt difícils de seguir a tot el commutador de l'organització.
  • L'ordenació i la planificació adequada són necessàries per fer front a paquets multicast.
  • Ha de tenir contacte físic amb l'objecte a activar.

Aplicacions

Les aplicacions de la commutació de xarxa es discuteixen a continuació.

  • La commutació de xarxa és el procediment de canalització de dades rebudes de qualsevol no. de ports d'entrada a un altre port seleccionat que enviarà les dades a la seva destinació preferida.
  • A les xarxes enormes, hi ha diversos camins des del transmissor fins al receptor. Per tant, la tècnica de commutació decidirà la millor ruta per a la transmissió de dades.
  • La commutació en xarxes d'ordinadors és la transmissió de paquets de dades o el bloc de dades a través d'un commutador n/w.
  • Un commutador n/w transmet dades entre dispositius, no com els encaminadors, que transmeten dades entre n/ws.

1). Switch té una adreça IP?

L'interruptor de xarxa té adreces IP, de manera que, en producció, ha de ser una adreça fixa per a la supervisió i la reconfiguració.

2). Quin és el propòsit del commutador en una xarxa?

El propòsit d'un commutador de xarxa és connectar diferents dispositius en una xarxa amb freqüència una LAN o una xarxa d'àrea local i reenviar paquets de dades des de i cap a aquests dispositius.

3). Què s'entén per canvi de xarxa?

La commutació en xarxa és la pràctica d'un senyal de direcció o element de dades a la destinació d'un maquinari particular. Es pot aplicar en una varietat de formats i pot funcionar de diferents maneres en una millor infraestructura de xarxa.

4). Per a què serveix el commutador de xarxa?

Un commutador de xarxa simplement permet que un mínim de dos dispositius informàtics o superiors es comuniquin entre ells. A més de connectar-se amb ordinadors i impressores, també es poden connectar a altres commutadors, tallafocs i encaminadors per proporcionar connectivitat a dispositius addicionals.

Per tant, aquesta és una visió general de la xarxa commutació - treballant , tipus, diferències, avantatges, inconvenients i aplicacions. La commutació de xarxa simplement connecta els dispositius d'una xarxa entre si permetent-los comunicar-se simplement intercanviant paquets de dades. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és el networking?