TSSN - Teknik Switching

Pada bab ini, kita akan membahas teknik switching dalam Sistem dan Jaringan Switching Telekomunikasi.

Dalam jaringan besar, mungkin ada lebih dari satu jalur untuk mengirimkan data dari pengirim ke penerima. Memilih jalur yang harus diambil data dari opsi yang tersedia dapat dipahami sebagaiSwitching. Informasi dapat dialihkan saat berpindah di antara berbagai saluran komunikasi.

Ada tiga teknik switching tipikal yang tersedia untuk lalu lintas digital. Mereka adalah -

  • Pengalihan Sirkuit
  • Perpindahan Pesan
  • Paket Switching

Sekarang mari kita lihat bagaimana teknik ini bekerja.

Pengalihan Sirkuit

Dalam Circuit switching, dua node berkomunikasi satu sama lain melalui jalur komunikasi khusus. Dalam hal ini, sirkuit dibuat untuk mentransfer data. Sirkuit ini mungkin permanen atau sementara. Aplikasi yang menggunakan switching sirkuit mungkin harus melalui tiga fase. Fase yang berbeda adalah -

  • Membangun sirkuit
  • Mentransfer data
  • Memutuskan sirkuit

Gambar di bawah ini menunjukkan pola Circuit switching.

Peralihan sirkuit dirancang untuk aplikasi suara. Telepon adalah contoh sirkuit switching yang paling cocok. Sebelum pengguna dapat melakukan panggilan, jalur virtual antara pelanggan yang dipanggil dan pelanggan yang menelepon dibuat melalui jaringan.

Kelemahan dari circuit switching adalah -

  • Waktu tunggu cukup lama dan tidak ada transfer data.
  • Setiap koneksi memiliki jalur khusus, dan ini menjadi mahal.
  • Ketika sistem yang terhubung tidak menggunakan saluran, itu tetap diam.

Pola sirkuit dibuat setelah koneksi dibuat, menggunakan jalur khusus yang dimaksudkan untuk transfer data, dalam sakelar sirkuit. Sistem telepon adalah contoh umum dari teknik Circuit Switching.

Perpindahan Pesan

Dalam perpindahan pesan, seluruh pesan diperlakukan sebagai unit data. Data ditransfer ke seluruh sirkuitnya. Sebuah sakelar yang bekerja pada peralihan pesan, pertama-tama menerima seluruh pesan dan menyangganya hingga tersedia sumber daya untuk mentransfernya ke lompatan berikutnya. Jika hop berikutnya tidak memiliki cukup sumber daya untuk menampung pesan berukuran besar, pesan disimpan dan saklar menunggu.

Gambar berikut menunjukkan pola peralihan pesan.

Dalam teknik ini, data disimpan dan diteruskan. Teknik tersebut disebut juga denganStore-and-Forwardteknik. Teknik ini dianggap sebagai pengganti switching sirkuit. Tetapi penundaan transmisi yang mengikuti penundaan ujung ke ujung transmisi pesan ditambahkan ke penundaan propagasi dan memperlambat keseluruhan proses.

Pengalihan pesan memiliki kelemahan berikut -

  • Setiap sakelar di jalur transit membutuhkan penyimpanan yang cukup untuk menampung seluruh pesan.

  • Karena menunggu disertakan hingga sumber daya tersedia, perpindahan pesan menjadi sangat lambat.

  • Perpindahan pesan bukanlah solusi untuk media streaming dan aplikasi real-time.

Paket data diterima meskipun jaringan sedang sibuk; ini memperlambat pengiriman. Karenanya, ini tidak disarankan untuk aplikasi waktu nyata seperti suara dan video.

Paket Switching

Teknik packet switching berasal dari message switching dimana pesan tersebut dipecah menjadi potongan-potongan kecil yang disebut Packets. Header setiap paket berisi informasi switching yang kemudian dikirimkan secara independen. Header berisi detail seperti informasi alamat node sumber, tujuan, dan perantara. Perangkat jaringan perantara dapat menyimpan paket ukuran kecil dan tidak mengambil banyak sumber daya baik di jalur operator atau di memori internal sakelar.

Perutean paket individual dilakukan di mana kumpulan total paket tidak perlu dikirim dalam rute yang sama. Saat data dipecah, bandwidth berkurang. Peralihan ini digunakan untuk melakukan konversi kecepatan data.

Gambar di bawah ini menunjukkan pola pengalihan Paket.

Gambar berikut menunjukkan pola pengalihan Paket.

Efisiensi jalur pengalihan paket dapat ditingkatkan dengan menggandakan paket dari beberapa aplikasi melalui operator. Internet yang menggunakan packet switching memungkinkan pengguna untuk membedakan aliran data berdasarkan prioritas. Bergantung pada daftar prioritas, paket ini diteruskan setelah disimpan untuk memberikan kualitas layanan.

Teknik packet switching terbukti merupakan teknik yang efisien dan digunakan secara luas baik dalam transfer suara maupun data. Sumber daya transmisi dialokasikan menggunakan teknik yang berbeda seperti Statistik Multiplexing atau alokasi Bandwidth Dinamis.

Statistik Multiplexing

Statistik multiplexing adalah teknik berbagi tautan komunikasi, yang digunakan dalam switching paket. Tautan bersama adalah variabel dalam multiplexing statistik, sedangkan itu diperbaiki dalam TDM atau FDM. Ini adalah aplikasi strategis untuk memaksimalkan pemanfaatan bandwidth. Ini juga dapat meningkatkan efisiensi jaringan.

Dengan mengalokasikan bandwidth untuk saluran dengan paket data yang valid, teknik multiplexing statistik menggabungkan lalu lintas input untuk memaksimalkan efisiensi saluran. Setiap aliran dibagi menjadi beberapa paket, dan dikirimkan dengan dasar siapa cepat dia dapat. Peningkatan tingkat prioritas memungkinkan untuk mengalokasikan lebih banyak bandwidth. Slot waktu dijaga agar tidak terbuang percuma dalam multiplexing statistik sedangkan slot waktu terbuang percuma dalam multiplexing pembagian waktu.

Lalu Lintas Jaringan

Sesuai dengan namanya, lalu lintas jaringan hanyalah data yang bergerak di sepanjang jaringan dalam waktu tertentu. Pengiriman data dilakukan dalam bentuk paket, dimana jumlah paket yang dikirimkan per satuan waktu dianggap sebagai beban. Pengendalian lalu lintas jaringan ini termasuk mengatur, memprioritaskan, mengendalikan atau mengurangi lalu lintas jaringan. Jumlah dan jenis lalu lintas di jaringan juga dapat diukur dengan bantuan beberapa teknik. Lalu lintas jaringan perlu dipantau karena ini membantu dalam keamanan jaringan; kecepatan data yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan.

Ukuran total pekerjaan yang dilakukan oleh sumber daya atau fasilitas, selama suatu periode (biasanya 24 jam) dipahami sebagai Traffic Volumedan diukur dalam Erlang-jam. Volume lalu lintas didefinisikan sebagai hasil kali dari intensitas lalu lintas rata-rata dan periode

$$ Traffic \: \: volume = Traffic \: Intensity \ times Waktu \: periode $$

Kemacetan

Kemacetan dalam suatu jaringan dikatakan telah terjadi apabila beban pada jaringan lebih besar dari kapasitas jaringan. Ketika ukuran buffer node melebihi data yang diterima, maka trafik akan tinggi. Hal ini selanjutnya menyebabkan kemacetan. Jumlah data yang dipindahkan dari satu node ke node lainnya dapat disebut sebagaiThroughput.

Gambar berikut menunjukkan kemacetan.

Pada gambar di atas, ketika paket data sampai di Node dari pengirim A, B dan C maka node tidak dapat mengirimkan data ke penerima dengan kecepatan yang lebih cepat. Terjadi penundaan dalam transmisi atau mungkin kehilangan data karena kemacetan yang parah.

Ketika terlalu banyak paket tiba di port di jaringan packet switched, maka kinerja menurun dan situasi seperti itu disebut Congestion. Data menunggu dalam antrian untuk transmisi. Jika antrian yang digunakan lebih dari 80%, maka antrian tersebut dikatakan padat. Teknik pengendalian kemacetan membantu mengendalikan kemacetan. Grafik berikut, digambar antara throughput dan pengiriman paket menunjukkan perbedaan antara transmisi terkontrol kemacetan dan transmisi tidak terkontrol.

Teknik yang digunakan untuk pengendalian kongesti ada dua jenis - loop terbuka dan loop tertutup. Loop berbeda berdasarkan protokol yang mereka keluarkan.

Loop Terbuka

Mekanisme kontrol kemacetan loop terbuka menghasilkan protokol ke avoid congestion. Protokol ini dikirim ke source dan destination..

Loop Tertutup

Mekanisme kontrol kemacetan loop tertutup menghasilkan protokol yang memungkinkan sistem untuk memasuki keadaan padat dan kemudian detect dan removekemacetan. Ituexplicit dan implicit metode umpan balik membantu dalam menjalankan mekanisme.