Εναλλαγή Δικτύου: Εργασία, Τύποι, Διαφορές & Εφαρμογές της

Η μεταγωγή δικτύου είναι η διαδικασία προώθησης πακέτων προς τον προορισμό. Μόλις τα δεδομένα πλησιάσουν μια θύρα είναι γνωστή ως είσοδος, ενώ τα δεδομένα που αναχωρούν από μια θύρα είναι γνωστά ως έξοδος. Γενικά στα μεγάλα δίκτυα, υπάρχουν διάφορες διαδρομές από τον πομπό στον δέκτη. Έτσι, η καλύτερη διαδρομή για τη μετάδοση δεδομένων θα αποφασιστεί με μια τεχνική μεταγωγής. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται απλώς για τη σύνδεση των συστημάτων για την επικοινωνία ένας προς έναν. Έτσι, αυτό το άρθρο εξετάζει μια επισκόπηση του μεταγωγή δικτύου – είδη, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και εφαρμογές.

Τι είναι η εναλλαγή δικτύου;

Η εναλλαγή δικτύου μπορεί να οριστεί ως όταν η διαδικασία καθοδήγησης της κυκλοφορίας δικτύου από μια διαδρομή σε άλλη διαδρομή ή από μια συσκευή σε μια άλλη συσκευή. Στη δικτύωση υπολογιστών, η εναλλαγή δικτύου είναι ένα βασικό στοιχείο που επιτρέπει την αποστολή δεδομένων πολύ αποτελεσματικά μεταξύ διαφόρων συσκευές δικτύου μέσω δικτύου. Το διάγραμμα μεταγωγής δικτύου φαίνεται παρακάτω.

Η μεταγωγή δικτύου είναι ένα σύνολο διασυνδεδεμένων κόμβους που ονομάζονται διακόπτες. Οι διακόπτες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία προσωρινών συνδέσεων μεταξύ πολλών συσκευών που είναι συνδεδεμένες στον διακόπτη. Σε ένα δίκτυο μεταγωγής, ορισμένοι από τους κόμβους συνδέονται απλώς με τις τελικές συσκευές, ενώ άλλοι χρησιμοποιούνται μόνο για δρομολόγηση. Κάθε μεταγωγέας στο δίκτυο συνδέεται στον παραπάνω κόμβο.

Πώς λειτουργεί η εναλλαγή δικτύου;

Η εναλλαγή δικτύου σε δίκτυα υπολογιστών απλώς βοηθά στην επιλογή του καλύτερου τρόπου μετάδοσης δεδομένων εάν υπάρχουν διάφοροι τρόποι σε ένα μεγαλύτερο δίκτυο. Αυτά τα δίκτυα μπορεί να έχουν διάφορες διαδρομές για τη σύνδεση του αποστολέα και του παραλήπτη. Έτσι, κάθε φορά που μεταδίδουμε δεδομένα μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη, τα δεδομένα θα εναλλάσσονται μέσω διαφόρων διαδρομών.

Κάθε φορά που στέλνουμε δεδομένα από μια συσκευή σε μια άλλη συσκευή, τότε τα δεδομένα δεν φτάνουν απευθείας σε αυτήν τη συσκευή επειδή υπάρχουν διάφοροι ενδιάμεσοι κόμβοι στο κέντρο καθώς και ο διακόπτης πληροφοριών σε αυτούς τους κόμβους.

Τύποι μεταγωγής δικτύου

Υπάρχουν τρεις τύποι τεχνικών μεταγωγής δικτύου, όπως η μεταγωγή κυκλώματος, η εναλλαγή μηνυμάτων και η μεταγωγή πακέτων, οι οποίες συζητούνται παρακάτω.

Εναλλαγή κυκλώματος

Η μεταγωγή κυκλώματος μπορεί να οριστεί ως: κάθε φορά που δύο κόμβοι επικοινωνούν μεταξύ τους πάνω από μια αποκλειστική λωρίδα επικοινωνίας. Σε αυτόν τον τύπο μεταγωγής, θα πρέπει να δημιουργηθεί ένα κύκλωμα για τη μετάδοση των δεδομένων, έτσι ώστε να μπορεί να πραγματοποιηθεί η μεταφορά δεδομένων. Οι εφαρμογές μεταγωγής κυκλώματος πρέπει να περάσουν από αυτές τις φάσεις. ρυθμίστε ένα κύκλωμα, μεταδώστε τα δεδομένα και αποσυνδέστε το κύκλωμα. Αυτός ο τύπος μεταγωγής σχεδιάστηκε κυρίως για εφαρμογές που βασίζονται στη φωνή. Έτσι, ένα κατάλληλο παράδειγμα αυτής της εναλλαγής είναι το τηλέφωνο.

Τα πλεονεκτήματα της μεταγωγής κυκλώματος είναι: Διαθέτει ειδικό κανάλι επικοινωνίας και σταθερό εύρος ζώνης. Τα πλεονεκτήματα της μεταγωγής κυκλώματος είναι: είναι ακριβό σε σύγκριση με άλλες τεχνικές μεταγωγής, απαιτεί πολύ χρόνο για τη δημιουργία σύνδεσης και δεν είναι αποτελεσματικό να χρησιμοποιηθεί όταν δημιουργηθεί η διαδρομή κ.λπ.
Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Εναλλαγή κυκλώματος .

Αλλαγή πακέτων

Στην μεταγωγή πακέτων, το μήνυμα μεταδίδεται με μία κίνηση, και παρόλο που χωρίζεται σε μικρότερα κομμάτια και μεταδίδονται μεμονωμένα. Η διαδικασία διαίρεσης των μηνυμάτων ονομάζεται πακέτα τα οποία καθορίζονται με έναν αποκλειστικό αριθμό για την αναγνώριση της παραγγελίας τους στο τέλος της λήψης.

Κάθε πακέτο περιλαμβάνει κάποια δεδομένα στις κεφαλίδες του όπως τη διεύθυνση της πηγής, τη διεύθυνση του προορισμού και τον αριθμό σειράς. Θα κινηθούν κατά μήκος του δικτύου παίρνοντας όσο το δυνατόν την απευθείας λωρίδα. Στο τέλος λήψης, όλα τα πακέτα ανακαλούνται με τον σωστό τρόπο. Εάν κάποιο πακέτο είναι κατεστραμμένο ή λείπει, τότε αμέσως το μήνυμα θα σταλεί για εκ νέου αποστολή του μηνύματος. Αν λοιπόν επιτευχθεί η σωστή σειρά των πακέτων, τότε θα σταλεί αμέσως το μήνυμα αποδοχής.

Τα πλεονεκτήματα της μεταγωγής πακέτων είναι: οικονομικά αποδοτικό, αξιόπιστο και πολύ αποδοτικό. Τα μειονεκτήματα της μεταγωγής πακέτων είναι: Αυτή η τεχνική δεν μπορεί να εκτελεστεί όπου απαιτούνται υπηρεσίες χαμηλής καθυστέρησης και υψηλής ποιότητας, χρειάζεται υψηλό κόστος υλοποίησης, τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μεταγωγή είναι εξαιρετικά πολύπλοκα κ.λπ.

Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Αλλαγή πακέτων .

Εναλλαγή μηνυμάτων

Κατά την εναλλαγή μηνυμάτων, ένα μήνυμα αποστέλλεται σαν μια ολόκληρη μονάδα και δρομολογείται μέσω ενδιάμεσων κόμβων στους οποίους αποθηκεύεται καθώς και προωθείται. Σε αυτόν τον τύπο μεταγωγής, δεν υπάρχει καθορισμός αποκλειστικής διαδρομής μεταξύ του πομπού και του δέκτη. Η εναλλαγή μηνυμάτων παρέχει απλώς μια δυναμική δρομολόγηση όταν το μήνυμα δρομολογείται στους μεσαίους κόμβους ανάλογα με τα διαθέσιμα δεδομένα μέσα στο μήνυμα.

Αυτοί οι διακόπτες είναι απλά προγραμματισμένοι με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν τις πιο αποτελεσματικές διαδρομές. Κάθε κόμβος σε αυτήν την εναλλαγή απλώς αποθηκεύει ολόκληρο το μήνυμα και μετά το προωθεί στον επόμενο κόμβο. Έτσι, αυτό το είδος δικτύου ονομάζεται δίκτυο αποθήκευσης και προώθησης.

Τα πλεονεκτήματα της εναλλαγής μηνυμάτων είναι: Η προτεραιότητα του μηνύματος χρησιμοποιείται για τη διαχείριση του δικτύου, το μέγεθος του μηνύματος που αποστέλλεται πάνω από το δίκτυο μπορεί εύκολα να αλλάξει, ο αποκλεισμός κυκλοφορίας μειώνεται επειδή το μήνυμα αποθηκεύεται προσωρινά στους κόμβους, κ.λπ. Τα μειονεκτήματα της εναλλαγής μηνυμάτων είναι. Αυτό θα πρέπει να είναι εξοπλισμένο με επαρκή αποθηκευτικό χώρο για να τους επιτρέπει να αποθηκεύονται έως ότου προωθηθούν, υπάρχει μεγάλη καθυστέρηση λόγω της δυνατότητας αποθήκευσης καθώς και αποστολής κ.λπ.

Αν σκεφτούμε πώς να επιλέξουμε μια τεχνική εναλλαγής δικτύου;

Καθένας από τους τρεις τύπους μεταγωγής δικτύου έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και το καλύτερο που θα χρησιμοποιηθεί εξαρτάται από τις συγκεκριμένες ανάγκες και χαρακτηριστικά του δικτύου και τα δεδομένα που μεταδίδονται.

Η μεταγωγή κυκλώματος μπορεί να παρέχει συνδέσεις υψηλής ποιότητας, προβλέψιμες, αλλά μπορεί επίσης να είναι αναποτελεσματική και δαπανηρή.

Η μεταγωγή πακέτων χρησιμοποιείται ευρέως στα σύγχρονα δίκτυα και είναι αποτελεσματική για μεταδιδόμενα δεδομένα σε εκρήξεις, αλλά μπορεί να είναι ευάλωτη σε συμφόρηση και καθυστερήσεις.

Η εναλλαγή μηνυμάτων είναι σπάνια και γενικά χρησιμοποιείται μόνο σε εξειδικευμένες εφαρμογές, όπως στρατιωτικά ή επιστημονικά δίκτυα, όπου η αξιοπιστία είναι πιο σημαντική από την ταχύτητα,

Επομένως, δεν υπάρχει ενιαίος «καλύτερος» τύπος μεταγωγής δικτύου και η κατάλληλη επιλογή εξαρτάται από το πλαίσιο και τις απαιτήσεις των συγκεκριμένων εφαρμογών δικτύου.

Παραδείγματα μεταγωγής δικτύων σε πραγματικό χρόνο

Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα  των διαφορετικών τύπων εναλλαγής δικτύου που χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές.

1. Εναλλαγή κυκλώματος : Χρησιμοποιείται συνήθως σε παραδοσιακά τηλεφωνικά δίκτυα, όπου δημιουργείται ένα αποκλειστικό κύκλωμα μεταξύ δύο μερών για τη διάρκεια της κλήσης.
2. Αλλαγή πακέτων: Αυτό είναι στα Διαδίκτυα όπου τα δεδομένα χωρίζονται σε πακέτα και αποστέλλονται μεμονωμένα στο δίκτυο.
3. Εναλλαγή μηνυμάτων: Αυτό είναι το ποσοστό και χρησιμοποιείται γενικά σε εξειδικευμένες εφαρμογές, όπως στρατιωτικά ή επιστημονικά δίκτυα. Για παράδειγμα, η εναλλαγή μηνυμάτων είναι το Deep Space Network της NASA , το οποίο χρησιμοποιεί την εναλλαγή μηνυμάτων για επικοινωνία με διαστημόπλοιο στο βαθύ διάστημα, όπου οι καθυστερήσεις μετάδοσης είναι σημαντικές και η αξιοπιστία είναι κρίσιμη.

Διαφορά b/n Εναλλαγή δικτύου και δρομολόγηση

Η διαφορά μεταξύ μεταγωγής δικτύου και δρομολόγησης συζητείται παρακάτω.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα της μεταγωγής δικτύου συζητούνται παρακάτω.

• Η εναλλαγή δικτύου αυξάνει το διαθέσιμο εύρος ζώνης.
• Αυξάνει την απόδοση του δικτύου.
• Υποστηρίζει εικονικά LAN και έτσι βοηθά στη λογική τμηματοποίηση.
• Μειώνουν τις συγκρούσεις πλαισίων μέσα σε δίκτυα που τα χρησιμοποιούν δημιουργώντας απλώς τομείς σύγκρουσης για κάθε σύνδεση.
• Βοηθά στη μείωση του φόρτου εργασίας σε μεμονωμένους κεντρικούς υπολογιστές και υποστηρίζει την κεντρική διαχείριση.
• Αυτή η μεταγωγή δημιουργεί απευθείας σύνδεση με σταθμούς εργασίας. Επιπλέον, επιτρέπουν πολλές ταυτόχρονες συνομιλίες.
• Αυξάνει την ικανότητα της προσβάσιμης μεταφοράς δεδομένων στον οργανισμό.
• Μειώνουν το φορτίο σε κάθε κεντρικό υπολογιστή.
• Αυξάνει το εύρος ζώνης που είναι διαθέσιμο για το δίκτυο.

ο μειονεκτήματα της μεταγωγής δικτύου συζητούνται παρακάτω.

• Σε σύγκριση με τις γέφυρες δικτύου, αυτές είναι πολύ ακριβές.
• Τα ζητήματα της συνδεσιμότητας δικτύου μέσω μεταγωγέων δικτύου είναι πολύ δύσκολο να εντοπιστούν.
• Οι διευθύνσεις IP μπορούν να καταγραφούν από εισβολείς του Cyber ​​ή να παραπλανήσουν τα πλαίσια Ethernet όταν η εναλλαγή είναι σε ακατάλληλη λειτουργία.
• Δεν λειτουργούν πολύ καλά όταν χρησιμοποιηθούν ως εκτροπή για τον περιορισμό των εκπομπών.
• Τα ζητήματα της διαθεσιμότητας του δικτύου είναι πολύ δύσκολο να παρακολουθηθούν σε όλη τη μετάβαση του οργανισμού.
• Η κατάλληλη διευθέτηση και προγραμματισμός είναι απαραίτητα για την αντιμετώπιση των δεμάτων πολλαπλής διανομής.
• Θα πρέπει να έχει φυσική επαφή με το αντικείμενο που πρόκειται να ενεργοποιηθεί.

Εφαρμογές

Οι εφαρμογές της μεταγωγής δικτύου συζητούνται παρακάτω.

• Η εναλλαγή δικτύου είναι η διαδικασία διοχέτευσης δεδομένων που λαμβάνονται από οποιοδήποτε αρ. των θυρών εισόδου σε άλλη επιλεγμένη θύρα που θα στείλει τα δεδομένα στον προτιμώμενο προορισμό.
• Σε τεράστια δίκτυα, υπάρχουν διάφορες διαδρομές από τον πομπό στον δέκτη. Έτσι, η τεχνική μεταγωγής θα αποφασίσει την καλύτερη διαδρομή για τη μετάδοση δεδομένων.
• Η εναλλαγή σε δίκτυα υπολογιστών είναι η μετάδοση πακέτων δεδομένων ή μπλοκ δεδομένων σε ένα μεταγωγέα n/w.
• Ένας διακόπτης n/w μεταδίδει δεδομένα μεταξύ συσκευών, όχι όπως οι δρομολογητές, που μεταδίδουν δεδομένα μεταξύ n/ws.

1). Έχει το Switch διεύθυνση IP;

Ο μεταγωγέας δικτύου έχει διευθύνσεις IP, επομένως κατά την παραγωγή, πρέπει να είναι μια σταθερή διεύθυνση για σκοπούς παρακολούθησης και επαναδιαμόρφωσης.

2). Ποιος είναι ο σκοπός της εναλλαγής σε ένα δίκτυο;

Ο σκοπός ενός μεταγωγέα δικτύου είναι να συνδέει διαφορετικές συσκευές σε ένα δίκτυο συχνά ένα δίκτυο LAN ή τοπικό δίκτυο και να προωθεί πακέτα δεδομένων από και προς αυτές τις συσκευές.

3). Τι σημαίνει εναλλαγή σε δικτύωση;

Η εναλλαγή σε δικτύωση είναι η πρακτική της κατεύθυνσης ενός σήματος ή στοιχείου δεδομένων στον προορισμό συγκεκριμένου υλικού. Μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορες μορφές και μπορεί να λειτουργήσει με διαφορετικούς τρόπους σε μια καλύτερη υποδομή δικτύου.

4). Σε τι χρησιμοποιείται το Network Switch;

Ένας διακόπτης δικτύου επιτρέπει απλώς τουλάχιστον δύο ή περισσότερες συσκευές IT να επικοινωνούν μεταξύ τους. Εκτός από τη σύνδεση με υπολογιστές και εκτυπωτές, μπορούν επίσης να συνδεθούν με άλλους διακόπτες, τείχη προστασίας και δρομολογητές για να παρέχουν συνδεσιμότητα σε επιπλέον συσκευές.

Επομένως, αυτή είναι μια επισκόπηση του δικτύου μεταγωγή – λειτουργία , είδη, διαφορές, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα & εφαρμογές. Η μεταγωγή δικτύου απλώς συνδέει τις συσκευές μέσα σε ένα δίκτυο μεταξύ τους επιτρέποντάς τους να επικοινωνούν ανταλλάσσοντας απλά πακέτα δεδομένων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι η δικτύωση;