सर्किट स्विचिंग और पैकेट स्विचिंग का अवलोकन

स्विचिंग क्या है?

आधुनिक दुनिया में, हम हर किसी के साथ जुड़े हुए हैं, या तो इंटरनेट या टेलीफोन कनेक्शन द्वारा। इस विशाल नेटवर्क में, जब एक फोन कॉल किया जाता है, या जब हम कुछ वेबसाइट तक पहुंचते हैं, तो डेटा एक नेटवर्क से दूसरे नेटवर्क में स्थानांतरित हो जाता है। यहां तक ​​कि एक साधारण वेबपेज तक पहुंचने के लिए, कई कंप्यूटर (सर्वर) एक्सेस किए जाते हैं जो आपको वांछित डेटा प्रदान करते हैं। चाहे आप किसी बंद नेटवर्क के अंदर हों या किसी बड़े नेटवर्क सेगमेंट में, स्विचिंग सबसे महत्वपूर्ण तंत्र है जो विभिन्न नेटवर्क या अलग-अलग कंप्यूटरों के बीच सूचनाओं का आदान-प्रदान करता है। स्विचिंग वह तरीका है जो आपके नेटवर्क की ओर डेटा या किसी भी डिजिटल जानकारी को अंतिम बिंदु तक निर्देशित करता है।

मान लीजिए कि आप इंटरनेट पर सर्किट से संबंधित किसी भी प्रकार की खोज कर रहे हैं या इलेक्ट्रॉनिक्स में एक शौक परियोजना की तलाश कर रहे हैं, या यदि आप इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में एक विशेष लेख खोजने के लिए सर्किटडिजस्ट.कॉम खोलते हैं, तो आपके कंप्यूटर नेटवर्क के पीछे बहुत सारे डेटा आंदोलन होते हैं। इन आंदोलनों को नेटवर्क स्विच द्वारा निर्देशित किया जाता है जो विभिन्न नेटवर्क जंक्शनों में विभिन्न स्विचिंग तकनीकों का उपयोग कर रहे हैं।

विभिन्न प्रकार के डेटा विभिन्न प्रकार की स्विचिंग तकनीकों का उपयोग करते हैं जिनके अपने फायदे और नुकसान हैं। तीन प्रकार की स्विचिंग तकनीक उपलब्ध हैं: सर्किट स्विचिंग, पैकेट स्विचिंग और संदेश स्विचिंग । सर्किट और पैकेट स्विचिंग इन तीनों में सबसे लोकप्रिय हैं।

सर्किट स्विचिंग

सर्किट स्विचिंग एक स्विचिंग विधि है जहां डेटा ट्रांसफर शुरू करने से पहले नेटवर्क के भीतर दो स्टेशनों के बीच एक एंड-टू-एंड पथ बनाया जाता है।

सर्किट स्विचिंग के तीन चरण होते हैं: सर्किट स्थापना, डेटा स्थानांतरित करना और सर्किट डिस्कनेक्ट ।

सर्किट स्विचिंग विधि की एक निश्चित डेटा दर होती है और दोनों ग्राहकों को इस निश्चित दर पर काम करना होता है। सर्किट स्विचिंग डेटा संचार का सबसे सरल तरीका है जहां दो व्यक्तिगत प्रेषकों और रिसीवर के बीच समर्पित शारीरिक संबंध स्थापित किए जाते हैं । इन समर्पित कनेक्शन बनाने के लिए, स्विच का एक सेट भौतिक लिंक द्वारा जुड़ा हुआ है।

नीचे की छवि में, चार सर्किट स्विचर्स के आधार पर, भौतिक लिंक के साथ दाईं ओर तीन डेस्कटॉप पीसी के साथ बाईं ओर तीन कंप्यूटर जुड़े हुए हैं। यदि सर्किट स्विचिंग का उपयोग नहीं किया जाता है, तो उन्हें पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन के साथ कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है, जहां कई संख्या में समर्पित लाइनों की आवश्यकता होती है, जो न केवल कनेक्शन लागत को बढ़ाएगा, बल्कि सिस्टम की जटिलता को भी बढ़ाएगा।

सर्किट स्विचिंग के मामले में रूटिंग निर्णय, तब किया जाता है जब नेटवर्क में रूटिंग पथ स्थापित किया जा रहा हो। समर्पित मार्ग के स्थापित होने के बाद रिसीवर गंतव्य के लिए लगातार डेटा जमा किया जाता है। बातचीत के अंत तक कनेक्शन बनाए रखा जाता है।

सर्किट स्विचिंग कम्युनिकेशन में तीन चरण

सर्किट स्विचिंग में अंत संचार की शुरुआत इस गठन का उपयोग करके की जाती है-

सेटअप चरण के दौरान, सर्किट स्विचिंग नेटवर्क में, प्रेषक और रिसीवर के बीच एक समर्पित मार्ग या कनेक्शन पथ स्थापित किया जाता है। इस अवधि में एंड टू एंड एड्रेसिंग, सोर्स एड्रेस की तरह, डेस्टिनेशन एड्रेस को दो भौतिक उपकरणों के बीच एक कनेक्शन बनाना होगा। सर्किट स्विचिंग भौतिक परतों में होती है।

डेटा ट्रांसफर केवल सेटअप चरण पूरा होने के बाद होता है और केवल तब होता है जब एक भौतिक, समर्पित पथ की स्थापना की जाती है। इस चरण में कोई संबोधन विधि शामिल नहीं है। स्विच प्रेषक से रिसीवर तक डेटा को रूट करने के लिए टाइम स्लॉट (TDM) या अधिकृत बैंड (FDM) का उपयोग करते हैं। एक बात का ध्यान रखना आवश्यक है कि भेजने वाला डेटा निरंतर है और डेटा संचारण में कुछ समय की चुप्पी हो सकती है। सभी आंतरिक कनेक्शन द्वैध रूप में बनाए गए हैं।

अंतिम सर्किट डिस्कनेक्ट चरण में, जब नेटवर्क में किसी एक सब्सक्राइबर, प्रेषक या रिसीवर को पथ को डिस्कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है, तो संसाधन को जारी करने और कनेक्शन को तोड़ने के लिए सभी शामिल स्विचों को डिस्कनेक्ट सिग्नल भेजा जाता है। इस चरण को सर्किट स्विचिंग विधि में टियरडाउन चरण भी कहा जाता है ।

एक सर्किट स्विच एक आउटपुट लिंक के साथ एक इनपुट लिंक के बीच एक अस्थायी कनेक्शन बनाता है। कई इनपुट और आउटपुट लाइनों के साथ विभिन्न प्रकार के स्विच उपलब्ध हैं।

आमतौर पर, सर्किट स्विचिंग का उपयोग टेलीफोन लाइनों में किया जाता है।

सर्किट स्विचिंग के लाभ

सर्किट स्विचिंग विधि विशिष्ट मामलों में बड़े लाभ प्रदान करती है। फायदे इस प्रकार हैं-

1. डेटा दर तय और समर्पित है क्योंकि कनेक्शन समर्पित भौतिक कनेक्शन या सर्किट का उपयोग करके स्थापित किया गया है।
2. के रूप में वहाँ समर्पित संचरण मार्ग शामिल हैं, यह एक लंबी अवधि में निरंतर प्रसारण के लिए एक अच्छा विकल्प है।
3. डेटा ट्रांसमिशन देरी नगण्य है। कोई भी प्रतीक्षा समय स्विच में शामिल नहीं है। तो, डेटा ट्रांसमिशन में बिना किसी पूर्व देरी के प्रसारित हो जाता है। यह निश्चित रूप से सर्किट स्विचिंग विधि का सकारात्मक लाभ है।

सर्किट स्विचिंग के नुकसान

फायदे के अलावा, सर्किट स्विचिंग के कुछ नुकसान भी हैं।

1. संचार चैनल स्वतंत्र या व्यस्त है, समर्पित चैनल का उपयोग अन्य डेटा ट्रांसमिशन के लिए नहीं किया जा सकता है।
2. इसमें अधिक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, और मौन अवधि होने पर निरंतर प्रसारण बैंडविड्थ की बर्बादी प्रदान करता है।
3. सिस्टम संसाधन का उपयोग करते समय यह अत्यधिक अक्षम है। हम अन्य कनेक्शन के लिए संसाधन का उपयोग नहीं कर सकते क्योंकि यह पूरी बातचीत के लिए आवंटित किया गया है।
4. प्रेषकों और रिसीवर के बीच भौतिक लिंक की स्थापना के दौरान बहुत समय लगता है।

पैकेट बदली

पैकेट स्विचिंग डेटा ट्रांसफर की एक विधि है जहाँ डेटा को चर लंबाई के छोटे टुकड़ों में तोड़ा जाता है और फिर नेटवर्क लाइन में प्रेषित किया जाता है। डेटा के टूटे हुए टुकड़ों को पैकेट कहा जाता है । उन टूटे हुए डेटा या पैकेट को प्राप्त करने के बाद, सभी को गंतव्य पर फिर से इकट्ठा किया जाता है और इस तरह एक पूरी फाइल बनाई जाती है। इस पद्धति के कारण, डेटा तेजी से और एक कुशल तरीके से स्थानांतरित हो जाता है। इस विधि में, सर्किट स्विचिंग विधि की तरह किसी पूर्व-सेटअप या संसाधन आरक्षण की आवश्यकता नहीं होती है।

यह विधि स्टोर और फॉरवर्ड तकनीकों का उपयोग करती है। इसलिए प्रत्येक हॉप पहले पैकेट को स्टोर करेगा और फिर पैकेट को अगले होस्ट गंतव्य पर अग्रेषित करेगा। प्रत्येक पैकेट में नियंत्रण की जानकारी, स्रोत का पता और गंतव्य का पता होता है। इस पैकेट के कारण मौजूदा नेटवर्क में किसी भी मार्ग या रास्तों का उपयोग किया जा सकता है।

वीसी बेस्ड पैकेट स्विचिंग

वीसी आधारित पैकेज स्विचिंग पैकेट स्विचिंग का एक तरीका है जहां प्रेषक और रिसीवर के बीच एक तार्किक पथ या वर्चुअल सर्किट कनेक्शन होता है। VC का मतलब वर्चुअल सर्किट है । पैकेट स्विचिंग ऑपरेशन के इस मोड में, एक पूर्वनिर्धारित मार्ग बनाया गया है और सभी पैकेट पूर्वनिर्धारित रास्तों का पालन करेंगे। सभी राउटर या स्विच जो तार्किक कनेक्शन में शामिल हैं, उन्हें वर्चुअल कनेक्शन की विशिष्ट पहचान के लिए एक अद्वितीय वर्चुअल सर्किट आईडी प्रदान की जाती है। यह भी है एक ही तीन चरण नीचे चरण सर्किट स्विचिंग में इस्तेमाल किया प्रोटोकॉल, सेटअप चरण, डाटा ट्रांसफर चरण और आंसू ।

उपरोक्त छवि में, 4 पीसी एक 4 स्विच नेटवर्क के साथ जुड़े हुए हैं और डेटा प्रवाह वर्चुअल सर्किट मोड में पैकेट स्विचिंग होगा । जैसा कि हम देख सकते हैं कि स्विच एक दूसरे से जुड़े हुए हैं और एक दूसरे के साथ संचार पथ साझा करते हैं। अब वर्चुअल सर्किट में, एक पूर्वनिर्धारित मार्ग को स्थापित करने की आवश्यकता है। यदि हम PC1 से PC 4 में डेटा ट्रांसफर करना चाहते हैं, तो मार्ग SW1 से SW2 से SW3 और फिर अंत में PC4 पर निर्देशित किया जाएगा। यह मार्ग पूर्वनिर्धारित है और डेटा पथों की पहचान करने के लिए सभी SW1, SW2, SW3 को एक अद्वितीय आईडी प्रदान की जाती है, इसलिए डेटा पथों से बंधा होता है और दूसरा मार्ग नहीं चुन सकता है।

डेटाग्राम आधारित पैकेट स्विचिंग

डेटाग्राम स्विचिंग वीसी आधारित पैकेट स्विचिंग तकनीक से पूरी तरह अलग है। डेटाग्राम स्विचिंग में, पथ डेटा पर निर्भर है । पैकेट में सभी आवश्यक जानकारी जैसे सोर्स एड्रेस, डेस्टिनेशन एड्रेस और पोर्ट आइडेंटिटी आदि होती है। इसलिए कनेक्शन रहित डेटाग्राम-आधारित पैकेट स्विचिंग मोड में, प्रत्येक पैकेट का स्वतंत्र रूप से व्यवहार किया जाता है। वे अलग-अलग मार्ग चुन सकते हैं और रूटिंग निर्णय गतिशील रूप से किए जाते हैं जब डेटा नेटवर्क के अंदर संचारित होता है। इसलिए, गंतव्य पर, पैकेट को ऑर्डर से बाहर या किसी भी क्रम में प्राप्त किया जा सकता है, कोई पूर्वनिर्धारित मार्ग नहीं है और गारंटीकृत पैकेट वितरण संभव नहीं है। गारंटीकृत पैकेट प्राप्त करने के लिए, अतिरिक्त एंड सिस्टम प्रोटोकॉल को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है।

पैकेट स्विचिंग के इस मोड में, कोई सेटअप नहीं है, संचारित और फाड़ा चरण शामिल है।

उपरोक्त छवि में फिर से, 4 कंप्यूटर जुड़े हुए हैं और हम PC1 से PC4 में डेटा स्थानांतरित कर रहे हैं। डेटा में 1 और 2 के रूप में लेबल किए गए दो पैकेट शामिल हैं। जैसा कि हम देख सकते हैं, डेटाग्राम मोड में, पैकेट 1 ने SW1- SW4-SW3 पथ का अनुसरण करने के लिए चुना, जबकि पैकेट 2 ने SW1- SW5- SW3 और अंत में PC4 का मार्ग चुना। डेटाग्राम पैकेट स्विचिंग नेटवर्क में अन्य पथों पर देरी समय और भीड़ के आधार पर पैकेट अलग-अलग पथ चुन सकते हैं।

पैकेट स्विचिंग के लाभ

पैकेट स्विचिंग सर्किट स्विचिंग पर लाभ प्रदान करता है । पैकेट स्विचिंग नेटवर्क को सर्किट स्विचिंग विधि की कमियों को दूर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

1. बैंडविड्थ के संदर्भ में कुशल।
2. ट्रांसमिशन देरी न्यूनतम है
3. गंतव्य द्वारा गुम पैकेट का पता लगाया जा सकता है।
4. लागत प्रभावी कार्यान्वयन।
5. विश्वसनीय जब व्यस्त पथ या लिंक टूटने का पता लगाया जाता है नेटवर्क में। पैकेट को अन्य लिंक द्वारा प्रेषित किया जा सकता है या एक अलग पथ का उपयोग कर सकते हैं।

पैकेट स्विचिंग के नुकसान

पैकेट स्विचिंग में कुछ कमियां भी होती हैं।

1. पैकेट स्विचिंग पैकेट को एक-एक करके प्रसारित करने के लिए किसी विशेष आदेश का पालन नहीं करता है।
2. पैकेट लापता बड़े डेटा ट्रांसमिशन में होता है।
3. प्रत्येक पैकेट को अनुक्रम संख्या, रिसीवर और प्रेषकों के पते, और अन्य जानकारी के साथ इनकोड करना होगा।
4. नोड्स में रूटिंग जटिल है क्योंकि पैकेट कई पथों का अनुसरण कर सकते हैं।
5. जब किसी कारण से पुनरावृत्ति होती है, तो पैकेट प्राप्त करने में देरी बढ़ जाती है।

सर्किट स्विचिंग और पैकेट स्विचिंग के बीच अंतर

हमें पहले से ही इस बात का अंदाजा हो गया था कि सर्किट स्विचिंग और पैकेट स्विचिंग में क्या अंतर हैं। आइए बेहतर समझ के लिए तालिका प्रारूप में अंतर देखें-

मतभेद	सर्किट स्विचिंग	पैकेट बदली
कदम शामिल	सर्किट स्विचिंग में, कुल वार्तालाप के लिए 3 चरण सेटअप आवश्यक है। कनेक्शन स्थापना, डेटा ट्रांसफर, कनेक्शन टियरडाउन	पैकेट स्विचिंग के मामले में, हम सीधे डेटा ट्रांसफर कर सकते हैं।
गंतव्य पता	संपूर्ण पथ पता स्रोत द्वारा प्रदान किया गया है।	प्रत्येक डेटा पैकेट केवल अंतिम गंतव्य पते को जानता है, राउटिंग मार्ग राउटर के निर्णय पर निर्भर करता है।
डाटा प्रासेसिंग	डेटा प्रोसेसिंग सोर्स सिस्टम पर होता है।	डेटा प्रोसेसिंग नोड्स और सोर्स सिस्टम पर होती है।
डेटा इकाइयों के बीच एक समान देरी	यूनिफ़ॉर्म डिले होता है।	डेटा इकाइयों के बीच देरी एक समान नहीं है।
विश्वसनीयता	पैकेट स्विचिंग की तुलना में सर्किट स्विचिंग अधिक विश्वसनीय है	सर्किट स्विचिंग की तुलना में पैकेट स्विचिंग कम विश्वसनीय है।
संसाधन अपशिष्ट	सर्किट स्विचिंग में संसाधन अपव्यय अधिक है।	पैकेट स्विचिंग में संसाधन का अपव्यय कम होता है।
स्टोर और फॉरवर्ड तकनीक	यह स्टोर और फॉरवर्ड तकनीक का उपयोग नहीं करता है	यह स्टोर और फॉरवर्ड तकनीक का उपयोग करता है
भीड़-भाड़	संबंध केवल संबंध स्थापना के समय होता है।	डेटा ट्रांसफर चरण पर प्रतियोगिता हो सकती है।
ट्रांसमिशन डेटा	स्रोत डेटा का संचरण करता है।	डेटा का ट्रांसमिशन स्रोत, राउटर द्वारा किया जाता है।