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Comutação Comutação ou chaveamento em uma rede de comunicação refere-se a alocação de recursos da rede (meios de transmissão e equipamentos) para a envio.

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1 Comutação Comutação ou chaveamento em uma rede de comunicação refere-se a alocação de recursos da rede (meios de transmissão e equipamentos) para a envio e recebimento de informações entre os diversos computadores interconectados; Nas redes exige-se, muitas vezes, que os caminhos entre pares de estações tenham que utilizar os mesmos enlaces físicos; Isso determina o compartilhamento desses enlaces físicos; através de multiplexadores (utilizando canais de dados) São três os tipos de comutação: - Comutação de Circuitos; - Comutação por mensagens e; - Comutação por Pacotes. Tecle enter para continuar

2 Comutação de Circuitos Pressupõe a existência de um caminho dedicado de comunicação entre as duas estações; A comutação de circuitos envolve três fases: – estabelecimento de conexão – transferência de informação – encerramento da conexão No Estabelecimento de conexão: antes de que as estações possam se comunicar, um circuito fim-a-fim deve ser estabelecido e requer a determinação e alocação de uma rota entre as estações, onde cada enlace permanece dedicado até o encerramento da conexão; Tecle enter para continuar

3 A C D E F GB J Exemplo de Comutação por Circuitos: A estação A precisa se comunicar com a estação E 1o. Passo: O estabelecimento do circuito. Em cada enlace um canal é alocado e permanentemente dedicado a essa conexão até a hora da desconexão do circuito ( No caso: A com J, J com F e F com E ). 2o. Passo: A transferência da informação. Uma vez estabelecida a conexão, os dados podem ser transmitidos e recebidos pelas estações envolvidas. Leva-se o tempo necessário de uso do enlace para a transmissão ou recepção dos dados. 3o. Passo: Desconexão do circuito. Após um certo período de tempo, a conexão pode ser encerrada, em geral pela ação de uma das estações envolvidas. São propagados sinais de controle para todos os nós intermediários do circuito de forma que todos os caminhos sejam desalocados. A comutação por circuitos é bastante utilizada em sistemas telefônicos já que a comunicação neste caso é caracterizada pelo tráfego constante e contínuo. Outra aplicação para a comutação de circuitos é no caso do download de um arquivo pela internet. Tecle enter para continuar

4 Comutação de Circuitos Existe a garantia de que a taxa de transmissão está sempre disponível quando as estações desejam se comunicar, pois não há contenção (disputa) alguma de recursos; O caminho dedicado entre a origem e o destino pode ser: – caminho físico formado por uma sucessão de enlaces físicos que permanecem alocados até o encerramento da conexão; – uma sucessão de canais de freqüência alocados em cada enlace (comutação de circuitos por chaveamento de freqüência; Tecle enter para continuar Caso o tráfego de dados entre as estações não seja constante e contínuo, a capacidade do meio físico é desperdiçada;

5 Comutação de Mensagens Não é necessário o estabelecimento de um caminho dedicado entre as estações origem e destino A estação que deseja transmitir uma mensagem, inclui o endereço de destino a essa mensagem, que será transmitida pela rede de nó em nó A mensagem é enviada de estação em estação e então retransmitida adiante, uma etapa de cada vez Em cada nó, a mensagem inteira é recebida e o próximo caminho da rota é determinado com base no endereço destino Tecle enter para continuar

6 A C D E F GB J Exemplo de Comutação por Mensagem: A estação A precisa enviar informações para a estação E O computador A adiciona à mensagem que ele quer transmitir, o endereço do destino e envia para o nó mais próximo. A mensagem tem o seguinte formato: [endereço da estação origem : endereço da estação destino : dados de controle : informação a ser transmitida]. No caso, a estação A manda para a estação J que recebe a mensagem. As rotas que as mensagem utilizarão já estão mapeadas e serão utilizadas basicamente conforme o tráfego do enlace, e a proximidade entre os nós. A estação J após receber a mensagem desconecta com A e retransmite para a estação B por ser o nó mais próximo ou estar com menos tráfego. A estação B após receber a mensagem desconecta com J e retransmite para a estação G também por ser o nó mais próximo ou estar com menos tráfego. A estação G após receber a mensagem desconecta com B e retransmite para a estação E que lê o cabeçalho da mensagem recebida e desempacota os dados processando-os. Tecle enter para continuar Tecle enter para continuar

7 Comutação de Mensagens Um caminho pode estar ocupado c/ a transmissão de outras mensagens, com isso existe uma fila de espera e um buffer de armazenamento Uma mensagem caminha de nó em nó pela rede utilizando apenas um canal por vez, sendo armazenada e retransmitida em cada nó (processo conhecido como store-and-forward) O canal não é dedicado e sim compartilhado Têm-se um maior aproveitamento das linhas Várias mensagens compartilham o mesmo canal Tecle enter para continuar

8 Comutação de Mensagens As mensagens são transmitidas por demanda (conforme a necessidade) Cada mensagem é recebida e inspecionada p/ detecção de erros Em caso de erros, toda a mensagem deve ser retransmitida Não há limites no tamanho das mensagens, isto obriga aos nós intermediários terem buffer p/ armazenar mensagens longas Uma única mensagem pode monopolizar uma linha por muito tempo, aumentando o tempo de transferência, tornando a comutação de mensagens inútil para tráfego interativo Tecle enter para continuar

9 Comutação de Pacotes Assemelha-se a comutação de mensagens A principal diferença está no tamanho da mensagem Aqui as unidades de dados transmitidas são limitadas no tamanho. Mensagens com tamanho acima de um limite devem ser quebradas em unidades menores chamadas de pacotes Pacotes de uma mesma mensagem podem trafegar simultaneamente por diferentes enlaces Um pacote é independente do outro e pode seguir caminho sem precisar esperar os outros chegarem Tecle enter para continuar

10 A utilização de pacotes requer nós de comutação com menor capacidade de armazenamento e a detecção de erro é mais eficiente do que para mensagens Ao detectar um erro em um pacote, somente este pacote é retransmitido e não a mensagem inteira Também é uma técnica store-and-forward (armazena e passa pra frente) onde em cada nó um pacote inteiro é recebido e o próximo caminho da rota é escolhido. Cada pacote, assim como as mensagens, devem conter o endereço destino. Comutação de Pacotes Tecle enter para continuar

11 É mais adequada para ambientes com fluxo contínuo e constante de informação, isso melhora o aproveitamento dos canal de transmissão Não há retardo para montar e desmontar pacotes para transmissão O tempo de transmissão é garantido O pacote ocupa uma linha apenas durante a sua transmissão O tempo restante pode ser utilizado para outros pacotes A alocação do meio é dinâmica e o retardo aleatório (cada pacote tem um retardo) Quanto mais pacotes maior o retardo, mais filas e mais armazenamento Tecle enter para continuar Comutação de Comutação de Circuitos X Pacotes

12 Comutação de Comutação de Pacotes X Mensagens Várias partes da mensagem são transmitidas em paralelo e o canal é compartilhado Exige menor capacidade de armazenamento Existe um maior desempenho dos mecanismos de recuperação de erros Pode implementar mecanismos de prioridade A mensagem inteira transmitida de nó em nó O canal é dedicado Exige maior capacidade de armazenamento Existe um menor desempenho dos mecanismos de recuperação de erros Pode ocorrer monopólio dos canais para mensagens longas Tecle enter para continuar


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