28-Ligação Ponto a Ponto Comutado
Visão Geral
A ligação ponto a ponto comutada, mais conhecida como comunicação por comutação de circuitos, é um método de estabelecer uma conexão temporária e dedicada entre dois pontos através de uma rede. Diferente de uma linha dedicada permanente, um circuito comutado é estabelecido sob demanda (por exemplo, ao discar um número de telefone) e mantido exclusivamente para essa comunicação específica durante toda a sua duração. Ao final da comunicação, o circuito é desfeito, liberando os recursos da rede para outras chamadas. Este foi o princípio fundamental da rede telefônica pública por décadas e também foi utilizado para acesso à internet discada e algumas conexões de dados mais antigas.
Definição
Comutação de circuitos é uma técnica de rede que estabelece um caminho de comunicação físico ou lógico dedicado (um circuito) entre dois nós ou terminais antes que eles possam se comunicar. Durante a fase de estabelecimento da conexão, os recursos necessários ao longo do caminho (como canais em multiplexadores ou portas em comutadores) são reservados exclusivamente para essa sessão. Uma vez estabelecido, o circuito garante uma taxa de transferência constante e um atraso de propagação fixo. A comunicação ocorre, e ao final, o circuito é explicitamente desfeito (tear-down). A rede telefônica pública comutada (PSTN) é o exemplo clássico de uma rede baseada em comutação de circuitos.
Exemplos
- Rede Telefônica Pública Comutada (PSTN): Ao fazer uma chamada telefônica tradicional, um circuito dedicado é estabelecido através das centrais telefônicas entre o telefone de origem e o de destino. Esse circuito permanece ativo durante toda a chamada.
- Acesso à Internet Discado (Dial-up): O modem do usuário discava para um número do provedor de internet, estabelecendo um circuito comutado através da PSTN para a transferência de dados.
- ISDN (Integrated Services Digital Network - Rede Digital de Serviços Integrados): Uma tecnologia que oferecia canais digitais comutados (canais B) para voz ou dados, estabelecidos sob demanda.
- Algumas Redes de Videoconferência Legadas: Utilizavam conexões ISDN ou outras linhas comutadas para estabelecer links temporários entre os locais.
- Linhas Discadas (LD) para Transferência de Dados: Antes da popularização da internet banda larga e das VPNs, empresas podiam usar linhas discadas para transferências de dados intermitentes entre locais.
Características
- Orientado à Conexão: Requer três fases: estabelecimento do circuito, transferência de dados e desconexão do circuito.
- Reserva de Recursos: Largura de banda e recursos de comutação são dedicados durante a chamada.
- Caminho Fixo (Temporário): O caminho estabelecido permanece o mesmo durante toda a sessão.
- Largura de Banda Constante: Garante uma taxa de transferência fixa e contínua após o estabelecimento.
- Atraso Constante: A latência de ponta a ponta é predominantemente o atraso de propagação, que é constante.
- Possibilidade de Bloqueio: A conexão pode falhar se não houver recursos disponíveis na rede para estabelecer o circuito (sinal de ocupado).
- Cobrança por Tempo (Tipicamente): O custo geralmente está associado à duração da conexão.
Vantagens
- Desempenho Garantido (Durante a Conexão): Uma vez estabelecido o circuito, a largura de banda é garantida e a latência é baixa e constante, ideal para aplicações em tempo real como voz.
- Simplicidade de Operação (para o usuário): O processo de discar e conectar é familiar.
- Sem Congestionamento (no circuito estabelecido): Como os recursos são dedicados, não há congestionamento dentro do circuito estabelecido (embora possa haver bloqueio inicial).
Desvantagens
- Ineficiência de Recursos: A largura de banda é reservada mesmo que não haja dados sendo transmitidos (ex: silêncio em uma chamada de voz, pausas na transferência de dados). Isso é muito ineficiente para tráfego de dados em rajadas (bursty), típico da internet.
- Tempo de Estabelecimento da Conexão: Há um atraso inicial para estabelecer o circuito antes que a comunicação possa começar.
- Bloqueio: A conexão pode ser bloqueada se a rede estiver congestionada.
- Custo (para uso contínuo ou dados): Manter um circuito aberto pode ser caro, especialmente para longas durações ou transferências de dados que poderiam usar a capacidade de forma mais eficiente com comutação de pacotes.
- Largura de Banda Fixa: A taxa de transferência é fixa e não se adapta dinamicamente às necessidades da aplicação.