Comunicação orientada para conexão - Connection-oriented communication

A comunicação orientada a conexão é um modo de comunicação de rede em telecomunicações e redes de computadores, onde uma sessão de comunicação ou uma conexão semipermanente é estabelecida antes que quaisquer dados úteis possam ser transferidos, permitindo a capacidade de garantir que os dados sejam entregues na ordem correta para o camada de comunicação superior. A alternativa para a transmissão orientada à conexão é a comunicação sem conexão , por exemplo, a comunicação do modo de datagrama usada pelos protocolos IP e UDP, onde os dados podem ser entregues fora de ordem, uma vez que diferentes pacotes de rede são roteados independentemente e podem ser entregues por caminhos diferentes.

A comunicação orientada a conexão pode ser uma conexão comutada por circuito ou uma conexão de circuito virtual em modo de pacote . No último caso, ele pode usar um protocolo de circuito virtual da camada de transporte, como o protocolo TCP , permitindo que os dados sejam entregues em ordem, embora a comutação da camada inferior não tenha conexão, ou pode ser uma camada de enlace de dados ou modo de comutação da camada de rede , onde todos os pacotes de dados pertencentes ao mesmo fluxo de tráfego são entregues pelo mesmo caminho e os fluxos de tráfego são identificados por algum identificador de conexão em vez de por informações de roteamento completas, permitindo comutação rápida baseada em hardware.

Os serviços de protocolo orientado a conexão são frequentemente, mas nem sempre, serviços de rede confiáveis , que fornecem confirmação após a entrega bem-sucedida e funções de solicitação de repetição automática em caso de dados perdidos ou erros de bit detectados. ATM , Frame Relay e MPLS são exemplos de um protocolo não confiável orientado para conexão. O SMTP é um exemplo de protocolo orientado a conexão em que, se uma mensagem não for entregue, um relatório de erro é enviado ao remetente, o que torna o SMTP um protocolo confiável.

Comutação de circuitos

A comunicação comutada por circuito , por exemplo a rede telefônica pública comutada , ISDN , SONET / SDH e redes de malha óptica , são sistemas de comunicação intrinsecamente orientados para conexão. A comunicação em modo de circuito fornece garantias de que os dados chegarão com largura de banda constante e com atraso constante e a entrega em ordem de um fluxo de bits ou fluxo de bytes é fornecida. Os interruptores são reconfigurados durante uma fase de estabelecimento do circuito.

Comutação de circuito virtual

A comunicação comutada por pacote também pode ser orientada à conexão, o que é chamado de comunicação no modo de circuito virtual . Devido à comutação de pacotes, a comunicação pode sofrer de taxa de bits variável e atraso, devido à variação da carga de tráfego e comprimentos de fila de pacotes. A comunicação orientada a conexão não é necessariamente um protocolo confiável .

Como eles podem acompanhar uma conversa, os protocolos orientados à conexão às vezes são descritos como com monitoração de estado.

Comunicação do modo de conexão da camada de transporte

Os protocolos da camada de transporte orientado a conexão fornecem comunicações orientadas a conexão em sistemas de comunicação sem conexão. Um protocolo de camada de transporte orientado para conexão, como TCP , pode ser baseado em um protocolo de camada de rede sem conexão (como IP ), mas ainda consegue entrega em ordem de um fluxo de bytes, por meio de numeração de sequência de segmento no lado do remetente , armazenamento em buffer de pacotes e reordenação de pacotes de dados no lado do receptor. A numeração de seqüência requer sincronização bidirecional de contadores de segmento durante uma fase de estabelecimento de conexão de três etapas.

Datalink e comutação de circuito virtual de camada de rede

Em uma camada de enlace de dados comutada por pacote orientada para conexão ou protocolo de camada de rede , todos os dados são enviados pelo mesmo caminho durante uma sessão de comunicação. O protocolo identifica fluxos de tráfego apenas por um número de canal / fluxo de dados, geralmente denotado por identificador de circuito virtual (VCI), em vez de informações de roteamento completas para cada pacote (endereços de origem e destino) usados ​​na comutação de datagramas sem conexão, como roteadores IP convencionais. Na comunicação orientada à conexão, as informações de roteamento podem ser fornecidas aos nós da rede durante a fase de estabelecimento da conexão, onde o VCI é definido em tabelas em cada nó. Portanto, a comutação de pacotes e a transferência de dados reais podem ser realizadas por um hardware rápido, em oposição ao roteamento baseado em software lento. Normalmente, esse identificador de conexão é um pequeno número inteiro (10 bits para Frame Relay, 24 bits para ATM, por exemplo). Isso torna os comutadores de rede substancialmente mais rápidos (já que as tabelas de roteamento são apenas tabelas de consulta simples e são triviais de implementar em hardware). O impacto é tão grande, na verdade, que mesmo protocolos caracteristicamente sem conexão, como o tráfego IP, estão sendo marcados com prefixos de cabeçalho orientados para conexão (por exemplo, como com MPLS ou campo de ID de fluxo integrado do IPv6 ).

ATM e Frame Relay, por exemplo, são ambos exemplos de protocolos de camada de enlace de dados não confiáveis e orientados à conexão . Também existem protocolos confiáveis ​​sem conexão, como o protocolo da camada de rede AX.25 , quando ele passa dados em quadros I. Mas essa combinação é rara, e sem conexão confiável é incomum em redes modernas.

Os protocolos orientados a conexão lidam com o tráfego em tempo real de maneira substancialmente mais eficiente do que os protocolos sem conexão, especialmente com pacotes curtos de comprimento constante, motivo pelo qual o ATM ainda não foi substituído por Ethernet para transportar fluxos de tráfego isócrono em tempo real, especialmente em redes fortemente agregadas como backbones, onde o lema "largura de banda é barata" não cumpre sua promessa. A experiência também mostrou que o superprovisionamento de largura de banda não resolve todos os problemas de qualidade de serviço. Conseqüentemente, não se espera que (10-) gigabit Ethernet substitua o ATM neste momento.

Alguns protocolos orientados a conexão foram projetados ou alterados para acomodar dados orientados a conexão e dados sem conexão.

Exemplos

Exemplos de comunicação em modo de pacote orientado para conexão, ou seja, comunicação em modo de circuito virtual:

Veja também

Referências