En översikt över kretsväxling och paketväxling

Vad är byte?

I den moderna världen är vi anslutna till alla, antingen via internet eller via en telefonanslutning. I det enorma nätverket, när ett telefonsamtal görs, eller när vi öppnar en webbplats, överförs informationen från ett nätverk till ett annat nätverk. Även för att komma åt en enkel webbsida har många datorer (servrar) åtkomst för att ge dig önskad data du letar efter. Oavsett om du befinner dig i ett slutet nätverk eller i ett stort nätverkssegment är Switching den viktigaste mekanismen som utbyter information mellan olika nätverk eller olika datorer. Växling är det sätt som dirigerar data eller digital information mot ditt nätverk till slutpunkten.

Antag att du söker efter någon typ av kretsrelaterad information på internet eller letar efter ett hobbyprojekt inom elektronik, eller om du öppnar circuitdigest.com för att hitta en specifik artikel om elektronik, det finns massor av datarörelser som händer bakom ditt datanätverk. Dessa rörelser styrs av nätverksväxlarna som använder olika växlingstekniker i olika nätverksförbindelser.

Olika typer av data använder olika typer av växlingstekniker som har sina egna fördelar och nackdelar. Det finns tre typer av växlingstekniker tillgängliga: Circuit Switching, Packet Switching and Message Switching. Krets- och paketväxling är de mest populära bland dessa tre.

Kretskoppling

Kretsväxling är en omkopplingsmetod där en slut-till-slut-väg skapas mellan två stationer i ett nätverk innan dataöverföringen påbörjas.

Kretsväxling har tre faser: Kretsetablering, Överföring av data och kopplingsavbrott.

Kretsväxlingsmetoden har en fast datahastighet och båda abonnenterna behöver arbeta med denna fasta hastighet. Kretsväxling är den enklaste metoden för datakommunikation där särskilda fysiska anslutningar upprättas mellan två enskilda avsändare och mottagare. För att skapa dessa dedikerade anslutningar är en uppsättning växlar anslutna med fysiska länkar.

I bilden nedan är tre datorer på vänster sida anslutna till tre stationära datorer på höger sida med fysiska länkar, beroende på de fyra kretsomkopplarna. Om kretsomkopplingen inte används måste de anslutas med punkt-till-punkt-anslutningar, där många antal dedikerade ledningar krävs, vilket inte bara ökar anslutningskostnaden utan också ökar systemets komplexitet.

Ruttbeslutet, vid kretsomkoppling, fattas när dirigeringsvägen etableras i nätverket. Efter att den dedikerade routing-vägen har upprättats skickas data kontinuerligt till mottagardestinationen. Anslutningen upprätthålls till slutet av konversationen.

Tre faser i kretskopplingskommunikation

Början till slut-kommunikationen i Circuit Switching görs med hjälp av denna formation-

Under installationsfasen, i kretskopplingsnätverket, upprättas en dedikerad dirigerings- eller anslutningsväg mellan avsändaren och mottagaren. Vid denna period Slut-till-slut-adressering, som källadress, måste destinationsadressen skapa en anslutning mellan två fysiska enheter. Kretsväxlingen sker i de fysiska skikten.

Dataöverföring sker bara efter att installationsfasen är slutförd och endast när en fysisk, dedikerad väg upprättas. Ingen adresseringsmetod är inblandad i denna fas. Strömställarna använder tidslucka (TDM) eller upptaget band (FDM) för att dirigera data från avsändaren till mottagaren. En sak måste komma ihåg att dataöverföringen sker kontinuerligt och det kan finnas perioder av tystnad i dataöverföringen. Alla interna anslutningar görs i duplexform.

Vid den sista kretsfrakopplingsfasen, när någon av abonnenterna i nätverket, avsändaren eller mottagaren behöver koppla bort banan, skickas en kopplingssignal till alla inblandade omkopplare för att frigöra resursen och bryta anslutningen. Denna fas kallas också som nedbrytningsfas i kretsomkopplingsmetoden.

En kretsomkopplare skapar en tillfällig anslutning mellan en ingångslänk och en utgångslänk. Det finns olika typer av omkopplare tillgängliga med flera ingångar och utgångsledningar.

Generellt används kretsväxling i telefonlinjer.

Fördelar med kretskoppling

Circuit Switching Method ger stora fördelar i specifika fall. Fördelarna är följande:

1. Datahastigheten är fast och dedikerad eftersom anslutningen upprättas med dedikerad fysisk anslutning eller kretsar.
2. Eftersom det är dedikerade överföringsvägar involverade är det ett bra val för kontinuerlig överföring under lång tid.
3. Datatransmissionsfördröjningen är försumbar. Ingen väntetid är involverad i omkopplare. Så data överförs utan någon fördröjning i överföringen. Detta är definitivt en positiv fördel med Circuit Switching-metoden.

Nackdelar med strömbrytare

Förutom fördelarna har kretsväxling också några nackdelar.

1. Oavsett om kommunikationskanalen är ledig eller upptagen kunde den dedikerade kanalen inte användas för annan dataöverföring.
2. Det kräver mer bandbredd och kontinuerlig överföring ger slöseri med bandbredd när det är tyst.
3. Det är mycket ineffektivt när man använder systemresursen. Vi kan inte använda resursen för annan anslutning eftersom den tilldelas för hela konversationen.
4. Det tar enorm tid under upprättandet av fysiska länkar mellan avsändare och mottagare.

Paketväxling

Paketväxling är en metod för dataöverföring där data delas upp i små bitar av variabla längder och sedan överförs till nätverkslinjen. Trasiga bitar av data kallas som paket. Efter att ha tagit emot de trasiga uppgifterna eller paketen, återmonteras alla på destinationen och gör därmed en komplett fil. På grund av denna metod överförs data snabbt och på ett effektivt sätt. I den här metoden krävs ingen förinstallation eller resursreservation som kretsomkopplingsmetod.

Denna metod använder Store and Forward-tekniker. Så varje hop kommer att lagra paketet först och sedan vidarebefordra paketen till nästa värdmål. Varje paket innehåller kontrollinformation, källadress och destinationsadress. På grund av detta paket kan använda vilken rutt eller vägar som helst i ett befintligt nätverk.

VC-baserat paketväxling

VC-baserad paketväxling är ett läge för paketväxling där en logisk väg eller virtuell kretsförbindelse görs mellan avsändare och mottagare. VC står för Virtual Circuit. I detta läge för paketväxling skapas en fördefinierad rutt och alla paket följer de fördefinierade banorna. Alla routrar eller omkopplare som är involverade i den logiska anslutningen tillhandahålls ett unikt virtuellt krets-ID för att unikt identifiera de virtuella anslutningarna. Den har också samma trefasprotokoll som används vid kretsväxling, installationsfas, dataöverföringsfas och rivningsfas.

I bilden ovan är 4 datorer anslutna till ett 4-nätverksnätverk och dataflödet kommer att vara paketväxling i virtuellt kretsläge. Som vi kan se är omkopplare anslutna till varandra och delar kommunikationsvägen med varandra. Nu i den virtuella kretsen måste en fördefinierad rutt upprättas. Om vi ​​vill överföra data från PC1 till PC 4 kommer banan att riktas från SW1 till SW2 till SW3 och sedan slutligen till PC4. Denna rutt är fördefinierad och Alla SW1, SW2, SW3 är försedda med ett unikt ID för att identifiera datavägarna, så data är bundna av banorna och kunde inte välja någon annan rutt.

Datagrambaserat paketväxling

Datagramväxling skiljer sig helt från VC-baserad paketväxlingsteknik. I Datagram-växling är sökvägen beroende av data. Paketen har all nödvändig information som källadress, destinationsadress och portidentitet etc. Så i anslutningsfritt datagrambaserat paketväxlingsläge behandlas varje paket oberoende. De kan välja olika vägar och routningsbesluten fattas dynamiskt när data överförs i nätverket. Så på destinationen kan paketen tas emot i ordning eller i valfri ordning, det finns ingen fördefinierad rutt och den garanterade paketleveransen är inte möjlig. För att säkerställa garanterad paketmottagning måste ytterligare slutsystemsprotokoll konfigureras.

I detta läge för paketväxling finns ingen konfigurations-, sändnings- och nedbrytningsfas involverad.

Återigen i bilden ovan är fyra datorer anslutna och vi överför data från PC1 till PC4. Uppgifterna innehåller två paket märkta som 1 och 2. Som vi kan se valde paket 1 i Datagram-läge att följa SW1-SW4-SW3-vägen medan Packet 2 valde vägvägen för SW1-SW5-SW3 och nådde slutligen PC4. Paketen kan välja olika vägar beroende på fördröjningstiden och överbelastningen på andra vägar i Datagram-paketväxelnätverket.

Fördelar med paketväxling

Paketväxling erbjuder fördelar jämfört med kretsväxling. Paketväxelnätverket är utformat för att övervinna nackdelarna med Circuit Switching-metoden.

1. Effektivt när det gäller bandbredd.
2. Överföringsfördröjningen är minst
3. Saknade paket kan detekteras av destinationen.
4. Kostnadseffektivt genomförande.
5. Pålitlig när upptagen sökväg eller länkar uppdelas i nätverket. Paket kan överföras med andra länkar eller kan använda en annan väg.

Nackdelar med paketväxling

Paketväxling stöter också på några nackdelar.

1. Paketväxling följer inte någon särskild ordning för att sända paketet en efter en.
2. Paket saknas inträffar vid stor dataöverföring.
3. Varje paket måste kodas med sekvensnummer, mottagar- och avsändaradress och annan information.
4. Routing är komplex i noderna eftersom paket kan följa flera vägar.
5. När omdirigering sker av någon anledning ökar förseningen med att ta emot paketen.

Skillnader mellan kretsväxling och paketväxling

Vi har redan en idé om vad som är skillnaderna mellan kretsväxling och paketväxling. Låt oss se skillnaderna i ett tabellformat för bättre förståelse-

Skillnader	Kretskoppling	Paketväxling
Steg Involvering	Vid kretskoppling krävs trefasinställning för totalt samtal. Anslutningsetablering, dataöverföring, nedbrytning av anslutningar	Vid paketväxling kan vi göra dataöverföring direkt.
Destinations adress	Hela sökadressen tillhandahålls av källan.	Varje datapaket känner bara till den slutliga destinationsadressen, routningsvägen beror på routers beslut.
Databehandling	Databehandling sker på källsystemet.	Databehandling sker vid noder och källsystem.
Enhetlig fördröjning mellan dataenheter	Enhetlig fördröjning händer.	Fördröjningen mellan dataenheterna är inte enhetlig.
Pålitlighet	Circuit Switching är mer tillförlitligt jämfört med Packet Switching	Packet Switching är mindre tillförlitligt jämfört med Circuit Switching.
Resursavfall	Resursavfall är högt i Circuit Switching.	Resursavfall är mindre i paketväxling.
Lagra och vidarebefordra teknik	Det använder inte butik och framåt teknik	Den använder butik och framåt teknik
Trängsel	Trängsel inträffar vid enda anslutning.	Tävling kan förekomma i dataöverföringsfasen.
Överföringsdata	Källan överför data.	Överföring av data görs av källan, routrar.