O documento discute a comutação de células, que é um tipo de comutação de rede que utiliza blocos fixos de informação chamados células. A comutação de células foi desenvolvida para lidar com altas taxas de erro em transmissões digitais de longa distância e oferece serviços integrados de dados, voz e vídeo com qualidade garantida. O documento também apresenta a tecnologia ATM como um exemplo prático de implementação da comutação de células.

1. Andressa de Jesus Silveira
Comutação de
Células
Colégio São Luis
São Leopoldo, 2013

2. ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO................................................................................................ 02
2.1. O QUE É A COMUTAÇÃO DE CÉLULAS............................................... 03
2.2. COMO FUNCIONA A COMUTAÇÃO DE CÉLULAS............................. 03
3. APLICAÇÃO DA COMUTAÇÃO DE CÉLULAS....................................... 05
BIBLIOGRAFIA.............................................................................................. 07
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3. 1. INTRODUÇÃO
Pode-se dizer que a comutação em si é o processo que interliga dois ou
mais pontos entre si. Para maior viabilidade de comunicação entre um grande
número de pontos, surge a Rede de Comutação, que nada mais é que um serviço
de transferência de informações entre nós ou pontos.
Fig. 1: Fases características de uma Rede de Comutação.
A comutação é classificada normalmente em Comutação de Pacotes, de
Circuitos, de Mensagem ou de Células. Aqui falaremos em especial desse ultimo
tipo de comutação, a Comutação de Células. Esta busca resguardar o aspecto
de qualidade na execução do serviço de transferência de informações. A
comutação de células é semelhante à comutação de mensagens, tecnicamente
evoluída em relação à comutação de pacotes, e foi criada em uma época onde a
transmissão digital de longa distância apresentava índices altos de erro.
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4. 2.1. O QUE É A COMUTAÇÃO DE CÉLULAS
A comutação de células é comparada a comutação de mensagens e
considerada a evolução técnica assim por se dizer, da comutação de pacotes.
Esse tipo de comutação foi criada em um período onde a transmissão digital de
longa distância apresentava taxas altas de erro, e com isso, eram requeridos
mecanismos de detecção e recuperação de tais erros ao nível da camada de
enlace (ponto-a-ponto) e da de rede (fim-a-fim).
Em tal situação essa tecnologia foi criada, visando taxas de transmissão
mais altas e maior facilidade de se obter uma baixa taxa de erros em tais
transmissões. Para tanto, utiliza-se de mecanismos de controle de erros bastante
simplificados, os quais deixam a cargo dos protocolos superiores residentes nos
sistemas finais, a tarefa de exercer o controle mais extensivo.
Esta comutação tem como objetivo operar em quadros de tamanho fixo e
atender serviços com quadros de tamanho variável, com altas taxas de
transmissão. Tais quadros possuem um tamanho pequeno e são denominados
células.
2.2. COMO FUNCIONA A COMUTAÇÃO DE CÉLULAS
As mensagens quebradas em blocos de informações menores, as quais
trafegam pela rede, são as chamadas células.
Fig. 2: Esquema de funcionamento da comutação de células.
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5. A comutação de células caracteristicamente faz uso da alta confiabilidade
dos meios atuais de transmissão, assim como a multiplexação de diversas
conexões lógicas sobre uma única física. Devido às células serem de tamanho
fixo, o overhead de seu processamento é reduzido. A alocação de banda
transmissão tem por base a demanda, portanto, é feita dinamicamente.
Na comutação de células, suporta-se tráfego com taxa transmissão de bit
constante e/ou variável, assim como também suporta serviços de dados (tais
como texto e imagem estática), voz e vídeo, com qualidade alocada. No caso dos
serviços de voz e vídeo, as aplicações são sensíveis a atrasos. Também é
possível a integração entre redes e sistemas de comunicação, e por oferecer
serviços de forma integrada como comunicação de dados, vídeo e voz, permite-
se a redução de números de redes de transmissão. Nessa comutação é permitida
igualmente a transferência de informações de naturezas diferentes de maneira
combinada. Também existe o fácil suporte a multicast, como por exemplo,
serviço de televisão a cabo.
São implementados mecanismos de controle de congestionamento de
rede, exceto, em casos necessários, os quadros de prioridade baixa, no entanto,
mecanismos de correção de erros não são implementados, assim como os de
controle de fluxo fim-a-fim, com o porém de que existe sim uma espécie de
controle de fluxo fim-a-fim indireto na implementação da canalização virtual. A
Infraestrutura requerida de comunicação é pouco suscetível a erros, com taxas
altas de transmissão.
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6. 3. APLICAÇÃO DA COMUTAÇÃO DE CÉLULAS
A aplicação da Comutação de Células pode ser exemplificada através da
tecnologia ATM (Asynchronous Transfer Mode ou Modo de Transferência
Assíncrono). O ATM se trata de uma tecnologia de transmissão, multiplexação e
chaveamento de células pequenas, o que permite a integração e transporte de
dados, voz, imagens e vídeo sobre uma mesma rede.
Fig. 3: Exemplo de um comutador genérico.
Células em uma rede ATM são transportadas por meio de conexões. Uma
conexão fim-a-fim, em redes ATM, é conhecida como Conexão com Canal
Virtual (Virtual Channel Connection ou VCC). O conceito de conexão com
canal virtual é semelhante ao conceito tradicional de conexão com circuito
virtual. Uma VCC é formada pela concatenação de conexões virtuais
estabelecidas nos vários enlaces da rede, da origem até o destino, formando um
caminho único através do qual as células são encaminhadas. Cada conexão
virtual em um enlace é denominada Enlace de Canal Virtual (Virtual Channel
Link ou VCL).
Para que cada célula possa ser encaminhada até o destino é necessário
que o comutador saiba encaminhar as células de cada VCC estabelecida. Os nós
chegam a um comutador através de uma VCL e devem ser encaminhados a outro
comutador (ou entregues ao destino) através de outra VCL. Em cada comutador,
a próxima VCL de um caminho está relacionada a uma de suas portas. Ou seja,
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7. existirão em cada enlace da rede diversas VCLs correspondendo a diferentes
VCCs.
No ATM, cada célula deve identificar para o comutador por qual VCL
ela foi enviada, por meio de alguma informação contida em seu cabeçalho. O
VCI e VPI são os campos responsáveis por esta identificação. Uma célula, ao
chegar a um comutador ATM, tem seu VCL identificado pelos campos VCI e
VPI, o qual é utilizado pelo comutador anterior do caminho estabelecido pela
VCC. De posse desta informação de entrada, o comutador consulta uma tabela
que relaciona cada VCL com o VCL seguinte e a porta de saída a ser utilizada
para a retransmissão da célula.
Fig. 4: Estrutura da Comutação de Células ATM.
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8. BIBLIOGRAFIA
http://www.aaosantos.pro.br/redes/aula7.pdf
http://penta2.ufrgs.br/rc952/trab2/atm33.html
https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:yuTOfpsyj8oJ:www.lee.eng.uerj.br/~ru
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