Understanding the Packet Switching System in Networks

Como funciona o sistema de comutação de pacotes usado nas redes?
A comutação de pacotes não tem reserva de recursos, o meio é compartilhado (multiplexação estatística), o encaminhamento de pacotes é nó a nó (processamento em cada nó), os pacotes precisam ter endereço de destino, não há garantia de entrega (serviço de melhor esforço).
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No mundo actual, a Internet tornou-se uma necessidade para a maioria das pessoas. Quer seja para trabalho, comunicação ou entretenimento, dependemos fortemente da internet para nos conectar. A espinha dorsal da Internet é a vasta rede de computadores e dispositivos interligados que nos permitem partilhar dados e informações. Para transmitir dados através destas redes, é utilizado um sistema designado por comutação de pacotes.

A comutação de pacotes é um sistema utilizado para transmitir dados através de uma rede, em que os dados são divididos em partes mais pequenas, denominadas pacotes. Cada pacote é depois transmitido e montado de novo no destino. Este método de transmissão é frequentemente utilizado em redes informáticas e na Internet, uma vez que permite uma utilização mais eficiente da largura de banda disponível.

Uma das principais consequências da atribuição de um circuito é o facto de exigir a criação de uma via dedicada entre o emissor e o receptor. Isto significa que o circuito permanece aberto mesmo quando não estão a ser transmitidos dados, o que resulta numa utilização ineficiente dos recursos. Em contrapartida, a comutação de pacotes utiliza apenas os recursos necessários para transmitir os pacotes, o que a torna uma utilização mais eficiente dos recursos da rede.

A comutação forçada é uma técnica utilizada na comutação de pacotes em que um pacote é reencaminhado para um destino de rede diferente do inicialmente previsto. Esta técnica é utilizada em situações em que o destino original não está disponível ou tem muito tráfego. O pacote é redireccionado para um destino diferente para evitar o congestionamento e assegurar uma transmissão eficiente.

A identificação do circuito virtual é efectuada na comutação de pacotes através da utilização de uma etiqueta ou identificador anexado a cada pacote. Esta etiqueta é utilizada para identificar o circuito virtual a que o pacote pertence, permitindo uma transmissão eficiente e a remontagem no destino.

Em termos de técnicas de comutação económicas, a técnica mais utilizada é a comutação store and forward. Nesta técnica, os pacotes são armazenados num buffer antes de serem encaminhados para o seu destino. Isto permite que os pacotes sejam verificados quanto a erros e garante que são transmitidos na ordem correcta. A comutação de armazenamento e encaminhamento é normalmente utilizada em situações em que a fiabilidade é a prioridade máxima.

Em conclusão, a comutação de pacotes é uma componente crucial das redes informáticas modernas e da Internet. Permite uma utilização eficiente dos recursos da rede e assegura uma transmissão fiável dos dados. A utilização da comutação forçada, da identificação de circuitos virtuais e da comutação de armazenamento e encaminhamento melhora ainda mais a eficiência e a fiabilidade da comutação de pacotes.

FAQ
Tendo isto em conta, o que é a comutação de circuitos?

A comutação de circuitos é um método de comunicação no qual um caminho de comunicação dedicado é estabelecido entre dois dispositivos durante toda a conversação. Isto significa que toda a largura de banda da ligação de comunicação é reservada durante a conversação, mesmo que não estejam a ser transmitidos dados. Ao contrário da comutação de pacotes, que divide os dados em pequenos pacotes e os envia de forma independente, a comutação de circuitos exige o estabelecimento de uma linha de comunicação dedicada antes de se poder efectuar qualquer transferência de dados.

Além disso, qual é a vantagem de utilizar a comutação de pacotes em relação à comutação de circuitos?

A comutação de pacotes tem várias vantagens sobre a comutação de circuitos.

Em primeiro lugar, a comutação de pacotes é mais eficiente em termos de utilização da largura de banda, porque permite que vários pacotes partilhem simultaneamente os mesmos recursos de rede. Em contrapartida, a comutação de circuitos reserva os recursos da rede durante toda a duração de uma sessão, mesmo que não estejam a ser transmitidos quaisquer dados.

Em segundo lugar, a comutação de pacotes é mais resistente a falhas na rede porque, se uma ligação ou nó falhar, os pacotes podem ser reencaminhados dinamicamente através de caminhos alternativos. Em contrapartida, a comutação de circuitos depende de um único caminho dedicado e, se esse caminho falhar, toda a sessão é interrompida.

Por último, a comutação de pacotes é mais escalável porque permite uma utilização mais flexível dos recursos da rede. Novas conexões podem ser estabelecidas dinamicamente, sem exigir os recursos dedicados que a comutação de circuitos exige.

Quais são as vantagens e desvantagens da comutação de circuitos em relação à comutação de pacotes?

A comutação de circuitos tem a vantagem de fornecer um canal de comunicação dedicado e previsível, garantindo que os dados sejam transmitidos de forma fiável e em tempo real. No entanto, é menos eficiente do que a comutação de pacotes, uma vez que toda a capacidade do canal é reservada para a duração da comunicação. A comutação de pacotes, por outro lado, é mais eficiente e flexível, pois permite que várias comunicações partilhem o mesmo canal em simultâneo. No entanto, pode provocar atrasos, perda de pacotes e congestionamento devido à natureza variável da transmissão de dados e à necessidade de os pacotes serem novamente montados no destino.