ネットワーク スイッチング : 動作、種類、違い、およびそのアプリケーション

ネットワークスイッチングは、パケットを宛先に転送する手順です。データがポートに近づくと入力と呼ばれ、ポートから出るデータは出力と呼ばれます。一般に、大規模なネットワークでは、送信機から受信機までさまざまな経路があります。そのため、データを伝送するための最良のルートは、スイッチング技術によって決定されます。この手法は、単にシステムを接続して 1 対 1 の通信を行うために使用されます。したがって、この記事では概要について説明します ネットワークスイッチング – タイプ、長所、短所、およびアプリケーション。

ネットワークスイッチングとは？

ネットワーク スイッチングは、ネットワーク トラフィックをあるパスから別のパスに、またはあるデバイスから別のデバイスに誘導するプロセスとして定義できます。コンピュータ ネットワーキングでは、ネットワーク スイッチングは、さまざまなデバイス間で非常に効率的にデータを送信できるようにするための不可欠なコンポーネントです。 ネットワーク デバイス ネットワーク経由。ネットワークスイッチングの図を以下に示します。

ネットワークスイッチングは、相互接続された一連の ノード と呼ばれるスイッチ。スイッチは、スイッチに接続されている多くのデバイス間の一時的な接続を確立するために使用されます。スイッチド ネットワークでは、一部のノードは単にエンド デバイスに接続されますが、他のノードはルーティングにのみ使用されます。ネットワーク内のすべてのスイッチは、上記のノードに接続されています。

ネットワークスイッチングはどのように機能しますか?

コンピュータ ネットワークのネットワーク スイッチングは、大規模なネットワーク内に複数の方法がある場合に、データを送信する最適な方法を決定する際に役立ちます。これらのネットワークには、送信者と受信者を接続するためのさまざまなパスがある場合があります。したがって、送信者と受信者の間でデータを送信するたびに、データはさまざまなルートを介して切り替わります。

あるデバイスから別のデバイスにデータを送信するときはいつでも、中心にさまざまな中間ノードがあり、これらのノード全体に情報スイッチがあるため、データはそのデバイスに直接届きません。

ネットワーク スイッチング タイプ

以下で説明する、回線交換、メッセージ交換、およびパケット交換のような 3 種類のネットワーク交換技術があります。

回線交換

回線交換は次のように定義できます。 2 つのノードが専用の通信レーン上で互いに通信している場合はいつでも。このタイプのスイッチングでは、データ転送が発生できるように、データを送信するための回線を確立する必要があります。回路スイッチング アプリケーションは、これらのフェーズを通過する必要があります。回線を設定し、データを送信し、回線を切り離します。このタイプのスイッチングは、主に音声ベースのアプリケーション向けに設計されました。したがって、この切り替えの適切な例は電話です。

回線交換の利点は次のとおりです。専用の通信チャネルと固定帯域幅があります。回線交換の利点は次のとおりです。他のスイッチング技術に比べて高価であり、接続の確立に時間がかかり、パスが確立されたときに使用するのは効率的ではありません。
詳細については、このリンクを参照してください。 回線交換 .

パケット交換

パケット交換では、メッセージは一度に送信されますが、小さな断片に分割され、個別に送信されます。メッセージを分割する処理をパケットと呼び、受信終了時に順番を認識するために専用の番号を指定します。

各パケットのヘッダーには、送信元のアドレス、宛先のアドレス、シリーズ番号などのデータが含まれています。それらは、可能な限り直接レーンを使用してネットワークを移動します。受信側では、すべてのパケットが正しい方法で再収集されます。いずれかのパケットが破損または欠落している場合は、メッセージを再送信するためにすぐにメッセージが送信されます。したがって、パケットの正しい順序が達成されると、受け入れメッセージがすぐに送信されます。

パケット交換の利点は次のとおりです。費用対効果が高く、信頼性が高く、非常に効率的です。パケット交換の欠点は次のとおりです。この手法は、低遅延と高品質のサービスが必要な場合、実装コストが高い場合、このスイッチングで使用されるプロトコルが非常に複雑な場合などには実行できません。

詳細については、このリンクを参照してください。 パケット交換 .

メッセージ交換

メッセージスイッチングでは、メッセージはユニット全体のように送信され、中間ノードを介してルーティングされ、そこで保存および転送されます。このタイプのスイッチングでは、送信機と受信機の間に専用のパスが確立されません。メッセージ スイッチングは、メッセージ内の使用可能なデータに応じてメッセージが中間ノード全体にルーティングされるときに、動的ルーティングを提供するだけです。

これらのスイッチは、最も効率的なルートを提供するように単純にプログラムされています。このスイッチングの各ノードは、メッセージ全体を保存し、その後、次のノードに転送します。そのため、この種のネットワークはストア アンド フォワード ネットワークと呼ばれます。

メッセージ交換の利点は次のとおりです。メッセージの優先度はネットワークの処理に使用され、ネットワーク上で送信されるメッセージのサイズは簡単に変更でき、メッセージはノード内に一時的に保存されるため、トラフィックのブロックが減少します。メッセージ交換の欠点は次のとおりです。これには、転送されるまで保管できるように十分なストレージが装備されている必要があります。保管および転送機能のために長い遅延が発生します。

ネットワーク スイッチング テクニックの選択方法を考えてみますか?

3 種類のネットワーク スイッチングにはそれぞれ長所と短所があり、使用する最適な方法は、ネットワークと送信されるデータの特定のニーズと特性によって異なります。

回線交換は、高品質で予測可能な接続を提供できますが、非効率的でコストがかかる場合もあります。

パケット スイッチングは最新のネットワークで広く使用されており、バーストで送信されるデータには効率的ですが、輻輳や遅延に対して脆弱になる可能性があります。

メッセージ スイッチングはまれであり、一般に軍事ネットワークや科学ネットワークなど、速度よりも信頼性が重要な特殊なアプリケーションでのみ使用されます。

したがって、ネットワーク スイッチングの「最適な」タイプは 1 つではなく、適切な選択は、特定のネットワーク アプリケーションのコンテキストと要件によって異なります。

スイッチング ネットワークのリアルタイムの例

以下は、さまざまなアプリケーションで使用されるさまざまな種類のネットワーク スイッチングの例です。

1. 回線交換 : これは、従来の電話ネットワークで一般的に使用され、通話中に 2 者間で専用回線が確立されます。
2. パケット交換： これは、データがパケットに分割され、ネットワークを介して個別に送信されるインターネットです。
3. メッセージの切り替え: これはレートであり、一般に軍事ネットワークや科学ネットワークなどの特殊なアプリケーションで使用されます。たとえば、メッセージ スイッチングは NASA のディープ スペース ネットワークであり、メッセージ スイッチングを使用して、伝送遅延が大きく、信頼性が重要な深宇宙で宇宙船と通信します。

違い b/n ネットワーク スイッチングとルーティング

ネットワーク スイッチングとルーティングの違いについては、以下で説明します。

長所と短所

の ネットワークスイッチングの利点 以下で説明します。

• ネットワーク スイッチングにより、使用可能な帯域幅が増加します。
• これにより、ネットワークのパフォーマンスが向上します。
• 仮想 LAN をサポートしているため、論理的なセグメンテーションに役立ちます。
• それらは、すべての接続に対して衝突ドメインを作成するだけで、それらを利用するネットワーク内のフレーム衝突を減らします。
• 個々のホスト コンピューターの負荷を軽減し、集中管理をサポートします。
• この切り替えにより、ワークステーションとの接続が直接確立されます。さらに、多数の同時会話が可能です。
• 組織内でアクセス可能なデータ転送の容量が増加します。
• 各ホスト PC の負荷を軽減します。
• ネットワークで使用できる帯域幅を拡張します。

の ネットワーク切り替えのデメリット 以下で説明します。

• ネットワーク ブリッジと比較すると、これらは非常に高価です。
• ネットワーク スイッチを介したネットワーク接続の問題は、追跡が非常に困難です。
• スイッチングが無差別モードになると、サイバー攻撃者が IP アドレスを取得したり、イーサネット フレームをスプーフィングしたりする可能性があります。
• それらは、ブロードキャストを制限するための迂回として使用されると、あまりうまく機能しません。
• ネットワークの可用性の問題は、組織の切り替え全体で追跡するのが非常に困難です。
• マルチキャスト パーセルを処理するには、適切な配置と計画が必要です。
• アクティブ化するオブジェクトと物理的に接触する必要があります。

アプリケーション

ネットワーク スイッチングのアプリケーションについては、以下で説明します。

• ネットワークスイッチングは、任意の番号から受信したデータをチャネリングする手順です。入力ポートを別の選択されたポートに接続し、データを優先宛先に送信します。
• 巨大なネットワークでは、送信機から受信機までさまざまな経路があります。そのため、スイッチング技術によって、データ伝送の最適なルートが決定されます。
• コンピュータ ネットワーキングにおけるスイッチングとは、n/w スイッチ全体でのデータ パケットの送信またはデータのブロックです。
• n/w スイッチは、n/ws 間でデータを送信するルーターとは異なり、デバイス間でデータを送信します。

1)。スイッチには IP アドレスがありますか?

ネットワーク スイッチには IP アドレスがあるため、運用環境では、監視と再構成のために固定アドレスである必要があります。

2)。ネットワークにおけるスイッチの目的は何ですか?

ネットワーク スイッチの目的は、ネットワーク内のさまざまなデバイスを頻繁に LAN またはローカル エリア ネットワークに接続し、それらのデバイスとの間でデータ パケットを転送することです。

3)。ネットワークにおけるスイッチングとは

ネットワークにおけるスイッチングとは、特定のハードウェアの宛先に向けて信号またはデータ要素を送信することです。さまざまな形式で適用でき、より優れたネットワーク インフラストラクチャでさまざまな方法で機能します。

4)。ネットワークスイッチは何に使用されますか?

ネットワークスイッチは、最低でも 2 つ以上の IT デバイスが相互に通信できるようにするだけです。 PC やプリンターに接続するだけでなく、これらを他のスイッチ、ファイアウォール、ルーターに接続して、追加のデバイスへの接続を提供することもできます。

したがって、これはネットワークの概要です スイッチング - 動作中 、種類、違い、利点、欠点、およびアプリケーション。ネットワーク スイッチングは、単純にデータ パケットを交換するだけで通信できるようにすることで、ネットワーク内のデバイスを相互に接続します。ここであなたに質問です。ネットワーキングとは何ですか?