Nous vivons à une époque où chaque processus est rapide et réactif. La commutation de paquets est l'une de ces technologies utilisées de nos jours sur les réseaux de données comme le l'Internet , LAN, WAN. Le développement de la voix sur protocole Internet (VoIP), a permis la commutation de paquets pour transmettre facilement les données et le trafic vocal. Cela a permis aux entreprises de bénéficier d'énormes avantages en termes de coût, d'efficacité et d'évolutivité. Cette commutation fait référence au routage et à la transmission de données d'une manière efficace à travers le canal / réseau avec une latence minimale. Le canal est rendu disponible à d'autres fins une fois la transmission terminée.
Qu'est-ce que la commutation de paquets?
Définition: La commutation de paquets fait référence à un ensemble de protocoles qui utilise une approche de commutation de réseau sans connexion pour transmettre les paquets. Dans cette commutation, les messages sont interrompus et regroupés en petites unités appelées paquets. Ces paquets sont transmis individuellement sur un réseau numérique pour atteindre sa destination. Les paquets n'ont pas besoin de suivre le même chemin pour atteindre leur destination. Comme tous les paquets arrivent à une destination dans un ordre différent, le message d'origine est recompilé par la destination elle-même. Le diagramme de commutation de paquets est illustré ci-dessous.
Dans cette commutation, les paquets ont deux parties - un en-tête et une charge utile. Les informations contenues dans l'en-tête permettent au matériel réseau / nœud intermédiaire de s'assurer que les paquets sont dirigés vers sa destination, tandis que les données définies sont transportées par la charge utile.
Chaque paquet a une adresse source et une adresse de destination pour voyager indépendamment sur un réseau avec un débit variable. Les paquets sont transmis de manière asynchrone par l'intermédiaire nœuds en raison de la congestion, des files d'attente, etc., et suit donc des itinéraires différents. Ces paquets arrivent à destination dans un ordre différent, et la destination s'assure de réassembler les données d'un même fichier.
Le message se compose de quatre paquets - A, B, C et D. Chaque paquet se compose d'adresses de source et de destination et suit plus d'une route pour atteindre la destination depuis la source, comme indiqué dans la figure ci-dessous.
commutation de paquets
Modes de commutation de paquets
La commutation de paquets est classée en deux types principaux. Elles sont:
Commutation de paquets orientée connexion
Ceci est également connu sous le nom de commutation de circuit virtuel, qui nécessite une phase de configuration ou une connexion virtuelle pour établir un chemin avant la transmission. Avec le protocole de signalisation, un chemin prédéfini est établi pour permettre à l'expéditeur, au récepteur et à tous les paquets du même message de suivre ce chemin. Les commutateurs / routeurs fournissent virtuel ID de circuit pour reconnaître la connexion virtuelle. Les données de ce type de commutation sont divisées en petites unités. Un numéro de séquence est ajouté à ces petites unités. Dans ce processus, trois phases sont décrites. Ils sont mis en place, transfert de données et phase de démontage.
Commutation de paquets orientée connexion
Dans la phase de configuration, les informations d'adresse ne sont transférées qu'à chaque nœud. Dès que l'itinéraire vers la destination est trouvé, une entrée est ajoutée à la table de commutation de chaque nœud intermédiaire.
Dans la phase de transfert de données, l'en-tête de paquet peut contenir des informations telles que la longueur, l'horodatage et le numéro de séquence. Ces informations peuvent être différentes pour différents paquets.
L'une des principales applications de la commutation de paquets orientée connexion est le WAN commuté. Des protocoles tels que X.25, Frame-Relay, ATM (mode de transfert asynchrone) et la commutation d'étiquettes multiprotocoles utilisent ce type d'approche de commutation.
Commutation de paquets sans connexion
La commutation de type sans connexion est communément appelée commutation de datagramme. Ici, chaque paquet comprend une adresse de source et de destination et une adresse de port et d'autres informations nécessaires. Parfois, les paquets sont étiquetés avec un numéro de séquence.
Dans la commutation de paquets de datagrammes, les paquets traversent indépendamment et dans des routes différentes et ainsi les paquets qui arrivent à la destination peuvent être livrés dans le désordre. Lorsque les paquets arrivent à destination dans un format non ordonné, le message d'origine doit être récupéré sur la base des numéros de séquence des paquets.
La livraison fiable des paquets en commutation sans connexion n'est pas garantie. Il est donc nécessaire de fournir des systèmes de bout en bout avec des protocoles supplémentaires.
Commutation de paquets sans connexion
Retards dans la commutation de paquets
Les quatre types de retards dans cette commutation sont:
Délai de transmission
Il se réfère simplement au temps nécessaire pour envoyer tous les paquets, ou au temps nécessaire pour absorber tous les bits de données sur le support de communication. Transmission Le délai dépend de la longueur du paquet et de la bande passante du réseau.
Délai de transmission = taille des données / bande passante = (L / B) seconde
Délai de propagation
Le délai de propagation fait référence au temps mis par les bits pour se déplacer de la source à la destination sur la liaison. La distance et la vitesse de propagation sont les facteurs qui influent sur le délai de propagation.
Délai de propagation = distance / vitesse de transmission = d / s
Délai de file d'attente
Le délai de mise en file d'attente se produit en raison de la nature du trafic sur le réseau. Par conséquent, il se réfère au temps passé à attendre dans une file d'attente jusqu'à ce qu'il soit exécuté et est défini comme suit -
Délai moyen de mise en file d'attente = (N-1) L / (2 * R)
Où «N» est le non. de paquets
«L» est la taille du paquet
«R» est la bande passante
Délai de traitement
Il fait référence au temps nécessaire pour traiter un paquet. Le délai de traitement fait également référence au temps nécessaire pour vérifier les erreurs de bit, déterminer la liaison de sortie, etc.
Temps total ou temps de bout en bout = délai de transmission + délai de propagation + délai de mise en file d'attente + délai de traitement
Avantages de la commutation de paquets sur la commutation de circuits
Cette commutation offre divers avantages par rapport à la commutation de circuit et ils sont énumérés ci-dessous:
- Il délivre les données à une destination en trouvant leurs propres chemins de commutation. Circuit de commutation a un canal dédié et prédéfini.
- Il est très fiable car les paquets manquants sont détectés par la commutation du circuit de destination n'a pas cette option.
- Il utilise une bande passante moindre car les paquets sont rapidement acheminés vers le circuit de destination. La commutation doit avoir une bande passante dédiée.
- Le canal dans cette commutation est disponible pour d'autres transmissions dès que les paquets sont acheminés la commutation de circuit occupe le canal jusqu'à ce que la communication vocale soit terminée
- Il est rentable et plus facile à mettre en œuvre la commutation de circuit coûte cher
Inconvénients de la commutation de paquets sur la commutation de circuits
Bien qu'elle offre divers avantages, cette commutation présente également des inconvénients, qui sont énumérés ci-dessous:
- Comme le mouvement des paquets n'est pas synchrone dans cette commutation, il peut ne pas convenir aux applications de communication telles que les appels vocaux, tandis que la commutation de circuit est parfaitement adaptée aux appels vocaux.
- Les paquets ne se déplacent pas de manière organisée, des numéros de séquence doivent être fournis pour identifier chaque circuit de commutation de paquets donne la priorité la plus élevée au canal pour offrir la meilleure expérience aux utilisateurs
- Dans cette commutation, la complexité est élevée au niveau de chaque nœud car les paquets sont acheminés sur plusieurs chemins pour atteindre la destination, ce qui entraîne une perte de données ou un retard dans la livraison des paquets La commutation du circuit garantit qu'il n'y a pas de perte de données
- Cette commutation nécessite des protocoles supplémentaires et sécurisés pour protéger les données, ce qui entraîne une augmentation significative des coûts de mise en œuvre. La commutation de circuits a un canal dédié pour un service et une route individuelle.
FAQ
1). Qu'est-ce que la commutation de paquets de données?
La commutation de paquets de données est une approche utilisée pour transférer les données sur un réseau sous forme de paquets. Les données sont divisées en petites unités de longueur variable appelées paquets. Chaque paquet contenant des données voyage avec le réseau.
2). Qui a inventé la commutation de paquets?
Le scientifique américain «Paul Baran» a exploré le concept de commutation de paquets en 1960. En 1965, Donald Davies a développé un concept de routage similaire et l'a nommé comme la commutation de paquets.
3). Quelles sont les techniques de commutation?
Il existe trois types de techniques de commutation: la commutation de paquets, la commutation de circuits et la commutation de messages.
4). Qu'entendez-vous par commutation?
La commutation est un type de technique par lequel les nœuds peuvent contrôler ou changer des données pour s'assurer qu'elles sont transmises entre des points donnés sur un réseau.
5). Qu'est-ce que la commutation de paquets sans connexion?
La commutation de paquets sans connexion est communément appelée commutation de datagrammes. Ici, le message est brisé et divisé en paquets. Chaque paquet a une adresse source et une adresse de destination pour voyager indépendamment sur un réseau. Les paquets sont transmis de manière asynchrone par des nœuds intermédiaires en raison de la congestion, de la mise en file d'attente, etc., et suivent donc des itinéraires différents. Ces paquets arrivent à destination dans un ordre différent, et la destination s'assure de réassembler les données d'un même fichier.
Ainsi, dans cet article, nous avons discuté du concept de commutation de paquets. Les deux techniques de commutation de paquets avec divers avantages et inconvénients sont discutés permettant au lecteur de comprendre quelle serait la meilleure technologie à utiliser pour une communication continue et efficace. Un exemple simple de commutation de paquets moderne est le courrier électronique et les pages Web utilisant le WAN et le service téléphonique normal est considéré comme un exemple de technologie de commutation de circuit.
