Datu pārsūtīšanai no sūtītāja uz saņēmēju ir jāizveido sakaru saites. Vienkāršā datoru tīkls , pietiktu tikai ar vienu saiti, kas savieno sūtītāju un saņēmēju. Bet lielākiem tīkliem starp sūtītāju un saņēmēju pastāv vairāk nekā viens maršruts. Šādā gadījumā tīkla komutācijas metodes palīdz izveidot pareizu savienojumu starp sakaru termināliem. Informācija tiek pārslēgta starp dažādām saitēm. Digitālajiem datiem ir pieejamas četras komutācijas metodes, piemēram, ķēdes komutācija, pakešu komutācija, ziņojumu komutācija un šūnu komutācija. Šīs metodes izvēlas, pamatojoties uz to efektivitātes un joslas platuma prasībām.

Kas ir ķēdes komutācija?

Šī pārslēgšanas metode izveido īpašu saziņas ceļu starp sūtītāju un saņēmēju. Šeit fiziskā formā tiek izveidota saikne starp divām tīklā esošām stacijām. Saite tiks izveidota, uzturēta un pārtraukta katrai saziņas sesijai. Visizplatītākais ķēdes komutācijas piemērs ir Analogais telefona tīkls.

Šī komutācijas metode nodrošina pastāvīgu bitu aizkavi un fiksētu datu pārraides kanālu starp sūtītāju un uztvērēju. Pilna kanāla jauda ir paredzēta savienojuma ilgumam. Kad dati jāpārsūta no sūtītāja uz saņēmēju, vispirms sūtītājs nosūta komutācijas stacijai pieprasījumu izveidot savienojumu. Uztvērējs atbild ar apstiprinājumu. Pēc apstiprinājuma signāla saņemšanas sūtītājs sāk datu pārraidi. Šo komutāciju parasti izmanto balss ķēdēm. Daži komutējamo tīklu piemēri ir publiskais komutētais tālruņu tīkls, Datakit, ISDN B kanāls, optisko tīklu tīkls utt.

Ķēdes komutācijas shēma

Šāda veida komutācijā ir slēdžu komplekts, kas savienots ar fiziskām saitēm. Tiklīdz starp sūtītāju un saņēmēju ir izveidots īpašais ceļš, tas paliek nemainīgs, līdz kāds no lietotājiem pārtrauc savienojumu. Fiksētie dati tiek pārsūtīti, un šāda veida komutācija tiek ļoti izmantota balss datu pārsūtīšanai. Tīkls sastāv no komutācijas birojiem ar pastāvīgām saitēm starp tiem. Ikreiz, kad tiek pieprasīts savienojums, komunikācija saites ir veltītas termināliem, kas veido pārraides maršrutu. Šī īpašā saite tiek saglabāta līdz savienojuma pārtraukšanai. Citi lietotāji šo saiti varēs izmantot tikai tad, kad sūtītājs vai saņēmējs to pārtrauc.

Ķēdes komutācijas tīkla izveidē ir trīs fāzes. Tie ir - ķēdes izveide, datu pārsūtīšana un ķēdes atvienošana.

Ķēdes pārslēgšana

Circuit izveide

Šis ir ķēdes iestatīšanas posms. Šeit tiek izveidota saikne starp sūtītāju un saņēmēju. Kad ir jāizveido savienojums starp staciju A un staciju B, stacija A nosūta savienojuma pieprasījumu mezglam 1, izmantojot īpašu saiti starp staciju A un mezglu1. Tad mezgls1 nosūta pieprasījumu visiem ar to saistītajiem mezgliem. Pieprasījums tiek pārsūtīts starp mezgliem, kas beidzot veido ceļu uz staciju B. Pamatojoties uz tās statusu, stacija B nosūta apstiprinājumu, ja tā nav aizņemta. Tādējādi starp A staciju un B staciju tiks izveidota īpaša sakaru saite.

Datu pārsūtīšana

Visi sakaru saites iekšējie savienojumi ir dupleksi. Pirms saziņas uzsākšanas šai saitei ir rezervēti izmantojamie resursi. Daži no šādiem resursiem ir slēdžu buferi, slēdžu apstrādes laiks, slēdzis Ieejas / izejas porti. Šajā metodē parasti tiek izmantoti šķērsstieņu slēdži. Pēc saites izveidošanas dati tiks nepārtraukti pārsūtīti ar fiksētu datu pārraides ātrumu gan sūtītājam, gan saņēmējam. Šajā pārslēgšanas metodē dati netiek paketēti.

Ķēdes atvienošana

Starp sūtītāju un saņēmēju izveidotais īpašais ceļš tiks saglabāts visu saziņas laiku, līdz to pārtrauks kāds no lietotājiem. Pēc tīkla pārtraukšanas visiem saites mezgliem tiek izplatīts paziņojuma signāls, lai atbrīvotu rezervētos resursus.

Atšķirības starp ķēdes komutāciju un pakešu komutāciju

Ķēdes komutācijas laikā dati tiek nepārtraukti pārsūtīti starp sūtītāju un uztvērēju. Tā kā pakešu komutācijā dati tiek paketēti un neatkarīgi nosūtīti pa koplietojamo tīklu.
Kad savienojums tiek uzturēts ķēdes komutācijā, neviens cits lietotājs nevar piekļūt šai saitei, pat ja dati netiek pārsūtīti. Tādējādi ķēdes komutācija nodrošina augstas kvalitātes pakalpojumus.
Pakešu komutācijā joslas platumu dala lietotāji. Tādējādi pakešu komutācijā pakalpojuma kvalitāte ir zema.
Atšķirībā no ķēdes komutācijas, pakešu komutācijas tīklā ceļš nav rezervēts. Pakešu komutācija atbalsta veikala un pārsūtīšanu uz priekšu.
Pakešu komutācijas tīklam nav izveidots fizisks ceļš.
Pakešu komutācija ir efektīvāka salīdzinājumā ar ķēdes komutāciju.
Pakešu komutācijas infrastruktūra ir mazāk sarežģīta salīdzinājumā ar ķēdes komutāciju.

Priekšrocības un trūkumi

Dažas ķēdes pārslēgšanas priekšrocības ir šādas -

Tas izmanto fiksētu joslas platumu.
Īpašs saziņas kanāls paaugstina saziņas kvalitāti.
Dati tiek pārsūtīti ar fiksētu datu pārraides ātrumu.
Nav gaidīšanas laika pie slēdžiem.
Piemērots ilgstošai nepārtrauktai saziņai.

Daži ķēdes komutācijas trūkumi ir šādi:

Īpašs savienojums padara neiespējamu citu datu pārsūtīšanu, pat ja kanāls ir brīvs.
Resursi netiek pilnībā izmantoti.
Laiks, kas vajadzīgs, lai izveidotu fizisko saikni starp abām stacijām, ir pārāk ilgs.
Tā kā katram savienojumam ir jāizveido īpašs ceļš, ķēdes pārslēgšana ir dārgāka.
Pat ja datu pārsūtīšana nenotiek, saite joprojām tiek uzturēta, līdz lietotāji to pārtrauc. Šis kanāls ilgu laiku paliek ideāls, tādējādi padarot ķēdes pārslēgšanu neefektīvu.
Īpašiem kanāliem ir nepieciešams lielāks joslas platums.

Telekomunikāciju tīkls ir termināļu un mezglu kolekcija. Ķēdes komutācija ir telekomunikāciju kanāla izveidošanas metode starp diviem tīkla mezgliem. Katram tīkla terminālim ir unikāla adrese. Tas ir ļoti līdzīgs agrīnajam analogo telefonu tīklam. Līdz ar tehnoloģiju attīstību tiek ieviestas jaunas digitālās saziņas metodes.

Pirmais telefona komutators darbojās Ņūheivenas Konektikutas štatā 1878. gada janvārī. Gadu gaitā komutācijas tehnoloģija ir krasi mainījusies, bet pamatfunkcija ir palikusi nemainīga. Kādi ir trīs posmi ķēdes komutācijas metodes ieviešanā?