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Commutazione a circuito vs. commutazione a pacchetto, cosa cambia?

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Le reti a commutazione a pacchetto e a commutazione di circuito sono due approcci fondamentali alla trasmissione dei dati nelle telecomunicazioni.

Le email e Internet sono esempi tipici di reti a commutazione a pacchetto. Quando invii un’email o navighi su Internet, i dati vengono suddivisi in pacchetti più piccoli e inviati singolarmente attraverso la rete. Questi pacchetti possono seguire percorsi diversi e arrivare al destinatario in ordine casuale. Questo approccio è particolarmente adatto per trasferimenti di dati non continui e bursty, come l’invio di email, la navigazione web o lo streaming video.

D’altra parte, le telefonate tradizionali sono un esempio di rete a commutazione di circuito. Quando effettui una chiamata telefonica tramite una rete telefonica tradizionale, viene stabilito un percorso fisico dedicato tra il tuo telefono e quello del destinatario per l’intera durata della chiamata. Questo percorso rimane aperto anche se non stai parlando attivamente. Questo approccio è ottimizzato per comunicazioni in tempo reale, come le chiamate vocali, dove è necessario garantire una larghezza di banda costante e una bassa latenza durante l’intera comunicazione.

Ecco le differenze principali tra le due:

  1. Commutazione di circuito:
    • Approccio: In una rete a commutazione di circuito, viene stabilito un percorso fisico dedicato tra il mittente e il destinatario per la durata della comunicazione.
    • Risorse dedicate: Durante una chiamata telefonica tradizionale, ad esempio, viene allocata una larghezza di banda costante per l’intera durata della chiamata, indipendentemente dal fatto che si stia parlando o meno.
    • Efficienza: Questo metodo è efficiente per le comunicazioni che richiedono una larghezza di banda costante e una bassa latenza, come le chiamate vocali in tempo reale.
    • Esempio: La rete telefonica tradizionale (PSTN) utilizza un approccio a commutazione di circuito.
  2. Commutazione a pacchetto:
    • Approccio: In una rete a commutazione a pacchetto, i dati vengono suddivisi in pacchetti più piccoli e inviati singolarmente attraverso la rete. I pacchetti possono seguire percorsi diversi e arrivare al destinatario in ordine casuale.
    • Risorse condivise: Le risorse di rete vengono condivise dinamicamente tra diversi utenti e applicazioni, con i pacchetti che viaggiano lungo il percorso più efficiente disponibile in quel momento.
    • Efficienza: Questo metodo è efficiente per trasferimenti di dati non continuativi o bursty, in cui i dati vengono inviati a intermittenza e non richiedono una larghezza di banda costante.
    • Esempio: Internet utilizza un’architettura a commutazione a pacchetto, in cui i dati sono suddivisi in pacchetti IP e instradati attraverso la rete in base al protocollo di instradamento utilizzato.

Per comprendere meglio le differenze tra le reti a commutazione a pacchetto e a circuito, consideriamo alcuni esempi pratici:

Commutazione di circuito

Immagina di fare una chiamata telefonica tradizionale utilizzando un telefono fisso. Quando componi il numero e avvii la chiamata, viene stabilito un percorso fisico dedicato tra il tuo telefono e quello del destinatario. Questo percorso rimane aperto per l’intera durata della chiamata, indipendentemente dal fatto che tu stia parlando o meno. Durante questa chiamata, la larghezza di banda del circuito è dedicata esclusivamente alla tua conversazione, garantendo una comunicazione in tempo reale senza interruzioni.

Commutazione a pacchetto

Ora, considera di inviare un’email a un amico. Quando invii l’email, il testo viene suddiviso in pacchetti più piccoli. Ogni pacchetto è quindi inviato individualmente attraverso la rete Internet e può seguire percorsi diversi prima di essere ricomposto dal computer del destinatario. Questo metodo consente di utilizzare in modo più efficiente le risorse di rete, poiché i pacchetti possono viaggiare attraverso il percorso più veloce disponibile in quel momento, evitando congestioni o ritardi.

In entrambi gli esempi, si tratta di trasferimenti di dati, ma il metodo di trasmissione è diverso. La commutazione di circuito offre un percorso fisico dedicato per l’intera comunicazione, ideale per comunicazioni in tempo reale come le chiamate vocali. D’altra parte, la commutazione a pacchetto suddivide i dati in pacchetti più piccoli e li invia individualmente attraverso la rete, ottimizzando l’utilizzo delle risorse di rete e adattandosi bene a trasferimenti di dati non continui come l’invio di email o la navigazione su Internet.

Cellulari

I telefoni cellulari moderni utilizzano principalmente la commutazione a pacchetto per la trasmissione di dati e la gestione delle chiamate vocali. Anche se in passato le chiamate vocali sui cellulari venivano gestite principalmente tramite commutazione di circuito, con l’avvento delle tecnologie di rete dati e VoIP, molte reti mobili moderne hanno adottato la commutazione a pacchetto anche per le chiamate vocali.

Quindi, sia per le chiamate vocali che per la trasmissione di dati, i telefoni cellulari utilizzano la commutazione a pacchetto. La commutazione di circuito viene utilizzata solo in alcune situazioni specifiche, come ad esempio durante il setup delle chiamate vocali su alcune reti.

In sintesi, la principale differenza tra le due è che la commutazione di circuito richiede risorse dedicate e un percorso fisico costante per la durata della comunicazione, mentre la commutazione a pacchetto suddivide i dati in pacchetti più piccoli e li invia singolarmente attraverso la rete in base alle risorse disponibili e al percorso più efficiente.

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