INTERLIGAÇÃO DE REDES – COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS E DE PACOTES

O conceito de redes Heterogêneas e Convergentes é a aplicação de conhecimentos de diversas tecnologias disponíveis no mercado para integração de redes com recursos padronizados.

Para alcançar esse objetivo, será preciso utilizar as tecnologias utilizadas como gateways, roteadores e softwares assim como os protocolos utilizados. Analisaremos a evolução e as tendências de convergência em redes de computadores, avaliando as necessidades de tráfego.

As primeiras redes de telefonia datam da segunda metade do século XIX, mas se popularizaram no início do século XX. Elas são formadas por comutação de circuitos. As redes de computadores são compostas de diversos dispositivos, como servidores, computadores e elementos de redes cujo objetivo é se comunicar entre si e compartilhar recursos.

INTERLIGAÇÃO DE REDES – COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS E DE PACOTES

Os primeiros sistemas de comutação automática trouxeram um serviço mais rápido, seguro e eficiente, proporcionando privacidade maior às ligações. Uma central de comutação possui uma série de funções básicas, vejamos algumas delas:

• fazer a conexão entre os canais de comunicação dos assinantes da rede;

• reconhecer e processar as informações do assinante que está realizando a chamada em relação ao destino desejado para a chamada (número do assinante a ser chamado);

• enviar sinais audíveis de chamada para assinante que faz a chamada e para aquele a ser chamado (sinalização de assinante);

• fornecer alimentação elétrica para os telefones dos assinantes;

Quanto à estrutura das empresas de telecomunicações, até meados da década de 1990, a Telebras controlava um conglomerado de empresas estatais que forneciam serviços de telecomunicações. Assim, foi criado um padrão nacional baseado no RDSI (Rede Digital de Sistemas Integrados), com o objetivo de disponibilizar uma infraestrutura.

Características das redes de comutação de circuitos

Comutação de circuitos é o princípio no qual se baseia a transmissão de voz nas redes de telefonia. Nesse sistema, a transmissão de voz só pode ser realizada se existir um caminho dedicado entre dois terminais, geralmente chamado de terminal de A, para quem origina a chamada, e terminal de B, para quem a recebe.

O nó final A, conectado à rede utilizando o dispositivo terminal, envia dados para a rede com uma taxa fixa igual à largura de banda. Caso essa taxa seja menor que a largura de banda do enlace, o dispositivo terminal, depois de enviar as informações úteis ao usuário, envia dados nulos, sem significado. O dispositivo terminal B entende que parte do fluxo de bits consiste de informações úteis e o restante são bits de enchimento ou padding. Os bits de enchimento são descartados e somente são destinadas ao usuário final as informações úteis enviadas pelo emissor.

Essa comunicação da comutação de circuitos envolve três fases:

• estabelecimento do circuito utilizado na chamada;

• transferência de informações ou fase de conversação;

• desconexão do circuito.

As redes comutadas por circuitos transmitem o tráfego do usuário com eficiência quando esse tráfego tem fluxo regular durante todo o tempo e é equivalente à largura de banda da ligação da rede. Esse tipo de comutação de circuito traz vantagens e desvantagens. Trata-se de uma técnica extremamente eficaz quando é necessária apenas a transmissão de tráfego telefônico, contanto que a impossibilidade de suprimir pausas das conversações possa ser tolerada. Todavia, na transmissão do tráfego de computadores, que, por natureza, é uma transmissão em rajadas, essa ineficiência passa a ser um limitador extremamente indesejado.

O atual sistema de telefonia, também chamado de PSTN (Public Switch Telephone Network), foi desenhado para acomodar uma única aplicação: voz não comprimida. A PSTN é uma coleção de equipamentos de rede e de comutação pertencentes às empresas telefônicas envolvidas no fornecimento de serviços de telefonia. A PSTN refere-se à rede telefônica cabeada e seus pontos de acesso às redes sem fio (wireless), como celular, comunicações por satélite e sistemas de comunicação pessoal ou Personal Communication System (PCS).

 A PSTN, por meio da técnica TDM (Time Division Multiplex), ou seja, multiplexação por divisão do tempo, oferece o acesso ao serviço de voz em incrementos de 64 kbits/s, conhecidos como DS0. Os DS0s são agrupados pelos Dacs (Digital Access Cross-Connect Systems) para a comunicação por DS1 (1,5 Mbit/s) ou por interface DS3 (45 Mbit/s) com as centrais Classe 5. As centrais Classe 5 comunicam-se com centrais Tandem de concentração e transporte para encaminhar as chamadas pela rede telefônica até a central Classe 5 de destino. As chamadas de voz DS0, depois de repartidas pelos DACS de origem, são remontadas nas centrais de destino e voltam aos seus estados originais (64 kbit/s).

Características das redes de comutação de pacotes

A comutação de pacotes é a técnica que envia uma mensagem de dados dividida em pequenas unidades chamadas de pacotes, também conhecidos como frames, sendo utilizados nas redes de computadores. Não é preciso definir previamente um caminho físico para a transmissão dos pacotes de dados, pois os pacotes podem ser transmitidos por diferentes caminhos e chegar fora da ordem em que foram transmitidos. Por esse motivo, a comutação de pacotes é mais tolerante a falhas em relação à comutação de circuitos, pois os pacotes podem percorrer caminhos alternativos até o destino para contornar os equipamentos de comutação inativos.

Nesse tipo de comutação, não há a reserva prévia de largura de banda, assim não ocorre o desperdício de recursos. A largura de banda é fornecida sob demanda, e o endereço é uma propriedade vital para comutação de pacotes em cada pacote transmitido, porque cada pacote será processado de forma independente dos outros pacotes pelo comutador analisando-se o fluxo de informações. Na comutação de pacotes, usa-se o tipo de transmissão store-and-forward, ou seja, armazenar e transmitir. O pacote é recebido e armazenado por completo pelo equipamento e depois encaminhado para o próximo destino. Em cada um desses equipamentos, o pacote recebido tem um endereço de destino, que possibilita indicar o caminho correto para o qual ele deve ser enviado.

Entre os tipos de rede de comunicação de dados, podemos destacar a LAN (Local Area Network) e a WAN (Wide Area Network). As primeiras são redes locais que cobrem áreas geograficamente pequenas. As outras são redes remotas formadas pela interconexão de redes locais distantes.

Necessidade da convergência de redes

Segundo o dicionário Houaiss (2009), convergência é a disposição de dois ou mais elementos lineares que se dirigem para ou se encontram em um mesmo ponto. Também pode ser interpretada como uma tendência para aproximação ou união em torno de um assunto ou de um fio comum.