Answers ลักษณะที่สำคัญของการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์ก็คือ ก่อนจะเริ่มส่งข้อมูลจะต้องกำหนดเส้นทางการส่งข้อมูลก่อน โดยต้นทางจะมีการร้องขอ ( Reuest ) ว่าจะส่งข้อมูลให้ และปลายทางจะต้องตอบรับ ( Acknowledge ) ว่าพร้อมจะรับข้อมูลนั้น ดังนั้นจึงสูญเสียเวลาช่วงหนึ่งสำหรับการติดต่อนี้ก่อนเริ่มส่งข้อมูลกันจริง ๆ ตัวอย่างของเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์ที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดในปัจจุบันคือ เครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ

รูปแสดงโครงสร้างของเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์

เมื่อวงจร ( เส้นทาง ) ถูกกำหนดขึ้นแล้ว ( Establishment ) วงจรนั้นถือว่าไม่ว่างสำหรับการส่งข้อมูลจากเทอร์มินัลอื่น จนกว่าวงจรจะถูกยกเลิกการติดต่อ ( Disconnect ) ในระหว่างการส่งข้อมูล ( Data transfer ) ข้อมูลจะถูกส่งด้วยอัตราเร็วคงที่ และไม่มีเวลาประวิง ( Delay ) ระหว่างการส่งข้อมูล ข้อเสียของการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์คือ เนื่องจากเทอร์มินัลอื่นไม่สามารถเข้ามาร่วมใช้สายเดียวกันในเวลาเดียวกันได้ และเวลาส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปกับการร้องขอและการตอบรับการส่งข้อมูล ดังนั้นค่าบริการในเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์จึงขึ้นอยู่กับเวลาที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูล จึงเหมาะสำหรับการส่งไฟล์ข้อมูลที่ต่อเนื่อง และใช้งานตลอดเวลา เช่นระบบ ATM ระบบการเงิน ตลาดหลักทรัพย์ บริการดาต้าเน็ต

ข้อจำกัดของ Cituit switching

รูปแสดงเวลาที่ใช้ในการส่งข้อมูลของเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์

Circuit switching เหมาะกับสัญญาณ Analog ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโทรศัพท์และ ระบบเสียง มีการเชื่อมต่อแบบชั่วคราว และเป็น Full - duplex แบ่งได้ 2 ชนิด คือ

1. Crossbar switches จะมี Microswitches ที่ประกอบด้วย Transister การเชื่อมแต่ละจุดจะมีตัวโยกที่ทำหน้าที่ในการเชื่อม

2. Multistage switches เป็นการใช้ Switch หลายๆตัวมาประกอบกัน ในการส่งสามารถส่งไปทางไหนก็ได้ ซึ่งต่างจาก Crossbar ประโยชน์ ค่อนข้างจะตายตัว ข้อเสีย ต้องอาศัย Crosspoint มาก

การทำงานของ TSI

TSI เป็นคอมพิวเตอร์ 1 ชุดที่ประกอบด้วย Ram และ มีตัง Control unit เป็นตัวว่าจะส่งไปไหน

ข้อดี คือ ไม่จำเป็นต้องมี Crosspoint

ข้อเสีย คือ เกิดการ Delay ในช่วงเปลี่ยนการเชื่อม

รูปแสดงเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์และแพ็กเกจสวิตซ์

Reference

Answers ในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์ ขนาดของบล็อคของข้อมูลจะถูกจำกัดขนาด จึงจำเป็นต้องแบ่งบล็อคข้อมูลออกเป็นแพ็กเกจ ( Packet ) เพื่อทำให้มีขนาดเล็กลง และทำให้สถานีสวิตซ์สามารถเก็บกักข้อมูลไว้ในหน่วยความจำ ( Buffer ) เป็นการชั่วคราวได้โดยไม่ต้องใช้ดิสก์สำรอง เครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์เป็นการรวมข้อดีของเครือข่ายเซอร์กิตสวิตซ์และเครือข่ายแมดเสดสวิตซ์เข้าด้วยกัน และกำจัดข้อเสียของเครือข่ายทั้ง 2 ชนิดด้วย แต่ลักษณะโดยทั่วไปแล้วเครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์จะมีลักษณะคล้ายคลึงกับเครือข่ายแมสเสดสวิตซ์มากกว่า

สำหรับการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์ ข้อมูลจะถูกส่งออกไปทีละแพ็กเกจเรียงลำดับตามกันไป โดยแต่ละสถานีจะเป็น Store-and-forward หากมีความผิดพลาดเกิดขึ้นในแพ็กเกจเมื่อใดสถานีสวิตซ์ชิ่งนั้นก็จะทำการร้องขอให้สถานีสวิตซ์ชิ่งก่อนหน้านั้นส่งเฉพาะแพ็กเกจที่มีความผิดพลาดนั้นมาให้ใหม่ และไม่จะเป็นจะต้องรอให้ผู้ส่งทำการส่งข้อมูลมาให้จนครบทุกแพ็กเกจแล้วจึงค่อยส่งข้อมูลไปให้สถานีอื่นต่อไป ซึ่งลักษณะการทำงานเช่นนี้จะทำให้การส่งข้อมูลในเครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์สามารถทำงานได้เร็วมากจนดูเสมือนไม่มีการเก็บกักข้อมูลเลย

ลักษณะอย่างหนึ่งที่สำคัญมากสำหรับเครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์คือ การเลือกการจัดวงจร ( เส้นทาง ) ของข้อมูลเป็นแบบ วงจรเสมือน ( Virtual Circuit )และแบบ วงจรดาต้าแกรม ( Datagram Circuit ) เครือข่ายอาจจะเลือกจัดวงจรแบบใดแบบหนึ่งเพื่อทำการส่งข้อมูลก็ได้ลักษณะที่สำคัญของการส่งข้อมูลแบบ วงจรเสมือนคือ เส้นทางของข้อมูลจากโหนดสู่โหนดในเครือข่ายจะถูกกำหนดขึ้นก่อนการส่งข้อมูล ข้อมูลแต่ละแพ็กเกจจะส่งเรียงลำดับตามหมายเลขของแพ็กเกจทำให้เราสามารถควบคุมการไหลของข้อมูลและการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลได้ง่าย

ส่วนการส่งข้อมูลแบบวงจรดาต้าแกรมนั้น เครือข่ายอาจจะกำหนดวงจร ( เส้นทาง ) ของข้อมูลก่อนหรือไม่ กำหนดก็ได้ หรืออาจจะทำการเลือกเส้นทางขณะที่ข้อมูลถูกส่งออกไปพร้อม ๆ กัน และแพ็กเกจของข้อมูลก็ไม่จำเป็นที่จะต้องส่งออกเป็นลำดับ ๆ เรียงกันไป ตัวอย่างการส่งข้อมูลโดยกำหนดเส้นทางข้อมูลแบบวงจรเสมือน และแบบวงจรดาต้าแกรม ดังรูป

รูปแสดงเวลาที่ใช้ในการส่งข้อมูลของเครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์

ข้อดีของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายแพ็กเกจสวิตซ์ ได้แก่

หลักการของ Packet Switching

Reference

Picture

Answers

เซอร์กิตสวิตซ์	แพ็กเกจสวิตซ์
คู่สายจะต้องยืนยันการส่ง-รับข้อมูลก่อน ( establishment )	ไม่มีการยืนยัน
ส่ง-รับข้อมูลด้วยเวลาจริง ( real time )	เร็วมาจนดูเสมือนเท่ากับเวลาจริง
ไม่มี store-and-forward	มี store-and-forward
ข้อมูลทั้งหมดถูกส่งไปในเส้นทางเดียวเท่านั้น	เส้นทางไม่เจาะจง ( dynamic )
ป้องกันการสูญหายของข้อมูล	ป้องกันการสูญหายและความผิดพลาดของข้อมูล
ค่าบริการขึ้นอยู่กับเวลา	ค่าบริการขึ้นอยู่กับขนาดของข้อมูล
ไม่มีการเปลี่ยนแปลงรหัสและอัตราเร็วของข้อมูล	เปลี่ยนแปลงรหัสและอัตราเร็วของข้อมูลได้
ส่งข้อมูลอย่างต่อเนื่อง	เป็นการส่งแพ็กเกจ
ไม่มี การเก็บข่าวสารเอาไว้	มีการเก็บแพ็กเกจไว้ก่อนการส่ง
โหนดสวิตซ์เป็นแบบกลไฟฟ้า ( Electromechanical )	ใช้โหนดสวิตซ์ขนาดเล็ก
ผู้ใช้จะเป็นผู้รับผิดชอบต่อการป้องกันการสูญหายของข่าวสาร	โครงข่ายอาจรับผิดชอบต่อการป้องกันการสูญหายของลำดับแพ็กเกจ
มีสัญญาณสายไม่ว่าง ( Busy Signal ) เมื่อคู่สนทนาไม่ว่าง	ผู้ส่งได้รับแจ้งถ้าส่งแพ็กเกจไม่ได้ หรือได้รับการปฏิเสธ
รวดเร็วพอสำหรับการส่งข้อมูลโต้ตอบ	รวดเร็วพอสำหรับการส่งข้อมูลโต้ตอบ
ไม่ต้องใช้โอเวอร์เฮดบิต หลังจากการเซตอัพการเรียกแล้ว	มีการใช้โอเวอร์เฮดบิตในแต่ละแพ็กเกจ

Answers ใช้การสื่อสารแบบ Packet Switching

Answers เป็นแบบ Packet Switching เพราะข้อมูลที่ส่งจะถูกตัดออกเป็นส่วนๆ เรียก packet แล้วจ่าหน้าไปยังผู้รับด้วยการกำหนด IP Address เช่น สมมติเราส่ง e-mail ไปหาใครสักคน e-mail ของเราจะถูกตัดออกเป็น packet ขนาดเล็กๆ หลายๆ อัน ซึ่งแต่ละอันจะจ่าหน้าถึงผู้รับเดียวกัน packets พวกนี้ก็จะวิ่งไปรวมกับ packets ของคนอื่นๆ ด้วย ทำให้ในสายของข้อมูล packets ของเราอาจจะไม่ได้เรียงติดกัน packets พวกนี้จะวิ่งผ่าน ชุมทาง (gateway) ต่างๆ โดยตัว gateway (อาจเรียก router) จะอ่านที่อยู่ที่จ่าหน้า แล้วจะบอกทิศทางที่ไปของแต่ละ packet ว่าจะวิ่งไปในทิศทางไหน packet ก็จะวิ่งไปตามทิศทางนั้น เมื่อไปถึง gateway ใหม่ก็จะถูกกำหนดเส้นทางให้วิ่งไปยัง gateway ใหม่ที่อยู่ถัดไป จนกว่าจะถึงเครื่องปลายทาง เช่นเราติดต่อกับเครื่องในอเมริกา อาจจะต้องผ่าน gateway ถึง 10 แห่ง เมื่อ packet วิ่งมาถึงปลายทางแล้ว เครื่องปลายทางก็จะเอา packets เหล่านั้นมาเก็บสะสมจนกว่าจะครบ จึงจะต่อกลับคืนให้เป็น e-mail

Reference