O que é um circuito virtual

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O que é um circuito virtual?
É basicamente a virtualização da camada de enlace, onde o caminho entre duas entidades e feito através fios virtuais, que é formado por um conjunto de enlaces e nós intermediários, criando uma rede orientada a circuito virtuais.
E um tipo de serviço em que maquinas de origem e destino só transmitem os dados depois de estabelecimento de uma conexão de dados confiável. Tal que os quadros são numerados para que sigam uma mesma sequência no destino e caso não aconteça haverá um pedido de reenvio dos quadros. 
Esses serviços vêm acompanhados de outros serviços entre eles transferência confiável de dados, controle de fluxo e controle de congestionamento.
Transferência de Dados Confiável
As maquinas conectadas trocam informações o tempo todo sobre o estado da chegada dos pacotes através de mensagens acknowledgement, que são enviadas pela estação receptora para a transmissora com a finalidade de indicar a confirmação de chegada do serviço, do contrario será feito o reenvio do serviço.
Controle de Fluxo
Evita que um dos lados envie pacotes mais rapido do que do que o outro possa receber, ou seja não permite que aja sobrecarga no sistema do receptor.
Controle de Congestionamento
Os sistemas finais são forçados a diminuírem a velocidade de envio de pacotes e determinando rotas na rede para o fluxo de pacotes.
Uma vez congestionado, fica praticamente impossível estabelecer outras conexões de transporte no mesmo circuito, pois mesmo que ajam tentativas elas irão falhar.
Outras alternativas seriam criar outros CVs desviando sua rota por lugares sem congestionamento ou negociar uma reserva de recurso entre o terminal e a subrede (como por exemplo volume, tipo de trafego, largura de banda, etc.
Devido a utilização desses serviços a transferência de dados é realizada em três etapas distintas que veremos mais detalhadamente: 
Estabelecimento de conexão (setup); 
Transferência de dados e;
Desconexão (teardown)
As vantagens de um circuito virtual focam principalmente na garantia de recursos, no contexto de redes de circuitos virtuais podemos abordar o conceito de comutação.
Comutação
Está relacionado a multiplexação, foi originalmente usado nos primeiros sistemas de comunicação das redes de telefonia, como ainda não era automatizado dava se por meio de uma telefonista em uma central, onde ela fazia a troca (comutação manual) nos soquetes de entrada e saída numa central telefônica. Ao fazer isso a telefonista ligava dois pontos distintos para que esse “meio” na qual seriam interligados pudessem realizar a transmissão de sinais de comunicação.
Telefonista e a comutação manual.
Você deve estar se perguntando qual a diferença entre uma rede comutada a datagrama e uma rede comutada a circuitos virtuais, certo?
Numa rede comutada a datagrama, os pacotes seguem rotas de acordo com endereço de destino, não importando quais caminhos e ordem os pacotes irão seguir, eles apenas seguem as tabelas de roteamento, e os pacotes são reordenados no destino, se um enlace cair outro e assumido prontamente de acordo com o protocolo e tabela de roteamento utilizado, como por exemplo na internet.
Já numa rede comutada a circuitos virtuais, os pacotes seguem rotas de acordo com a numeração dos circuitos, ou seja, depois de estabelecidos os a rota de uma conexão, todos os pacotes seguirão por aquele circuito de maneira ordenada até que haja a desconexão (salvo se a alocação de recursos sob for feita sobre demanda pois nesse caso poderiam chegar com retardo), se caso um circuito se romper, a transmissão e interrompida. Temos como exemplos de redes comutadas a circuitos virtuais o Frame Relay e o ATM.
Na comutação de circuitos, e feita uma reserva de recursos tais como buffers, largura de banda para que possa haver a comunicação, além disso, quando a comunicação e estabelecidas entre duas estações, esse caminho fica inteiramente reservado até que uma delas ou até mesmo as duas decidam encerrar a conexão e desfazer o circuito.
A desvantagem desse recurso e que há desperdício de banda quando não tem ninguém transmitindo, pois, depois de estabelecida a conexão a banda fica reservada somente a ela, não podendo ser dividida entre outros recursos.
O VCI (Identificador de Circuito Virtual) identifica os pacotes de maneira única e ele que define a rota a seguir, sendo de âmbito local pode ser alterado em cada enlace ou seja cada pacote e encapsulado recebendo um cabeçalho. Cada nó intermediário possui uma tabela designada através de protocolos de sinalização, esse tipo de operação traz uma vantagem econômica em relação a processamento sobre a operação de roteamento. 
As três fases da comunicação por circuitos virtuais:
Estabelecimento da Conexão (setup)
Esta fase e divididas em duas etapas, a solicitação de estabelecimento de conexão e o reconhecimento da conexão através da confirmação.
Na solicitação de estabelecimento de conexão, um frame de solicitação e enviado da origem ao destino que preenche em cada switch as três primeiras colunas de suas tabelas sendo elas PORTA DE ENTRADA, VCI DE ENTRADA, PORTA DE SAIDA, restando apenas o VCI DE SAIDA.
Preenchimento da tabela em cada switch
SOLICITAÇÃO
 Exemplo da fase de solicitação
Na confirmação, um frame especial e enviado da origem ao destino preenchendo os VCIs restantes com o numero designado pelo mesmo, afim de garantir que os dados que serão recebidos são da mesma origem.
Confirmação
	Preenchimento da tabela em cada switch
 
 
 Exemplo da fase de confirmação
Fase da Transferência de Dados
Cada switch armazena quatro tipos de entrada em cada linha da tabela, ou seja, para cada circuito estabelecido e criada uma linha com quatro campos que devem estar previamente preenchidos em cada switch evolvidos na conexão para os frames possam ser transmitidos, ficando criando um túnel virtual que fica ativo até o fim da transferência ou que algum dos destinos encerre – o. 
 
 
Exemplo da transferência de dados.
Fase de Encerramento da Conexão (teardown)
Nesta fase, a origem envia ao destino um frame especial que significa solicitação de encerramento de conexão (Teardown), logo em seguida o destino responde com um pacote ack (Acknowledgement), encerrando cada nó e excluindo sua referência em cada tabela de cada switch.
Tipos de Circuitos
Existem dois tipos de circuitos virtuais que discutiremos adiante que são os circuitos permanentes e os circuitos temporários.
PVC Permanent Virtual Circuit (circuito virtual permanente)
Este recurso permanente e basicamente dedicado a transferência de dados e garantia de banda, geralmente utilizados pelas operadoras que utilizam recursos ATM (modo de transferência assíncrona). Configurado pelo operador através de um sistema de gerenciamento de rede, podendo ser alteradas posteriormente por motivos de falhas ou reconfiguração de rotas, porém as portas permanecem fixas, mantendo sempre a mesma configuração.
SVC Switched Virtual Circuit (circuito virtual temporário)
O SVC e um circuito que trabalha de forma automática, mais utilizado por sistemas que fazem conexão e encerram a todo momento como por exemplo chamada de voz, que estabelece conexão a cada chamada. Numa chamada de voz geralmente inserimos o número de destino (circuito) no qual se deve estabelecer a conexão, por ser automático não há necessidade do operador de rede.
Circuitos virtuais e o uso no Brasil
Frame Relay - Uma visão geral da Tecnologia
Nos dias de hoje as taxas de transferência e a quantidade de dados trafegam em grande quantidade, e o computadores vem acompanhando esse crescimento. Com isso redes mais complexas começaram a surgir e o gerenciamento e delas tem se tornado cada vez mais difícil se não tivermos as ferramentas adequadas. Com diversos ambientes e configurações, podemos implementar equipamentos dediferentes fabricantes.
O Frame Relay é uma tecnologia de comunicação de dados de alta velocidade relativamente nova, que é usada em muitas redes ao redor do mundo para interligar aplicações do tipo LAN, SNA, Internet e Voz. Muito popular nos dias de hoje, essa tecnologia fornece o meio para transmitir informações divididas em frames ou packets (assim como o x.25, só que de maneira bem mais eficiente, mais rápida e barata) na qual cada divisão recebe um cabeçalho que e utilizado por equipamentos de redes para determinar seu destino.
O Frame Relay e praticamente uma versão do X.25 mais enxuta, rápida e eficiente, por não usar detecção de erros, acaba numa economia em processamento significativamente maior. O FR não depende de protocolo, sendo todos os dados encapsulados pelos equipamentos não pela rede, assim ele pode utilizar diferentes protocolos.
 
Nos últimos anos, um novo padrão está sendo adotado como substituto dos legados meios de transportes como Frame Relay ou ATM. Este novo padrão tem transformado a Ethernet em um novo método de transporte em alta velocidade, mantendo os níveis de SLA necessários para sua adoção nas grandes empresas do setor de telecom. Este padrão é o EFM (Ethernet in the First Mile), que engloba diferentes tipos de meios, como fibra ou par metálico para transportar o pacote Ethernet sem a necessidade de camadas complexas de protocolos. (802.3ah -2004- Ethernet in the First Mile)


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O NRX 4100 é uma avançada solução de acesso Ethernet com interfaces 1Gigabit Ethernet Óptica e Elétricas.
Utiliza de forma simplificada a o chaveamento de pacotes que e adequado a computadores, servidores de alta performance que utilizam protocolos como SNA e TCP/IP, garantindo o uso de uma vasta gama de aplicações compatíveis por ser confiável e eficiente quando utilizado em altas velocidades e largura de banda. A conversão de dados e frames e feita por equipamentos de acesso que a seguir são enviados aos equipamentos de rede que por sua vez levam até o destino através de chaveamentos ou roteamentos do próprio protocolo.
Observe que o frame relay sempre e representado por uma nuvem por não ter circuitos físicos e não atuar somente p2p
As vantagens do Frame Relay:
Utiliza equipamentos mais simples e baratos;
Padrões estáveis e largamente utilizados, o que possibilita a implementação de plataformas abertas e plug-and-play;
Pouco overhead com alta confiabilidade;
Redes escaláveis, flexíveis e com procedimentos de recuperação bem definidos;
Pode ser utilizado juntamente com ATM e TCP/IP.
 Circuitos virtuais e a sociedade: Porque escolher um Frame Relay?
Por ser rápido ao processar pacotes o FR, se torna ideal para as redes atuais por reduzir os custos de comunicação, utilizando múltiplas conexões logicas através de uma única conexão física.
Além disso, utiliza um protocolo de rede simples e seu equipamento só vai precisar de pequenas modificações de hardware e de software. Deste modo você não vai precisar investir muito dinheiro para dar um upgrade no na sua rede.
Tem o VOFR (voz sobre frame relay) que é um protocolo utilizado para ligações de voz em redes de computadores como em redes de telefonia.
Vantagem sobre interconexão de WANs, sem precisar de uso de linhas privativas (LPs), não sendo necessária a instalação de LPs dedicadas para conecta WAN x WAN tornado se mais barato.
Empresas que utilizam Frame Relay e alguns de seus serviços:
Aplicações:
 
Interligação de redes locais (LANs) geograficamente dispersas com baixa demanda de tráfego transacional.
Transmissão de grande volume de dados, voz e imagem
Transferência Eletrônica de Fundos - TEF (comércio e serviços)
Intercâmbio de informação em tempo real
Transferência de arquivos em alta velocidade
Suporte a aplicações de correio eletrônico
Criação de intranet
Construção de bases de dados distribuídas (controle de estoque, movimentação de vendas, faturamento, etc.)
Acesso remoto a base de dados (comunicação com a matriz)
Impressão remota
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A Rede Única Dados Frame Relay pode ser combinada com o 0800 Inteligente para uma maior abrangência, além dos serviços de rede e Internet da Embratel.
O serviço de voz Vip Único conta com uma conexão direta digital entre o PABX e a Central telefônica para que sua empresa efetue chamadas telefônicas locais, nacionais, internacionais e intrasites com a qualidade e eficiência que só o Vip Único da Embratel pode proporcionar.
Se sua empresa necessita de acesso à Internet com qualidade, alta disponibilidade, velocidade de upload igual a de download, garantia de banda e IP Fixo, o serviço de Internet ideal é o Business Link Direct da Embratel. 
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KUROSE and ROSS, Computer Networking, 5ed, 2010. 2
TANENBAUM, Computer Networks, 4ed, 2003.
BEHROUZ FOROUZAN, Comunicação de Dados e Redes de Computadores AMGH Editora, 1 de jan de 2009
http://www.teleco.com.br
http://www.inf.ufrgs.br
https://fatosdigitais.wordpress.com
http://www.icomnet.com.b/
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Tipos de circuitos
Plan1
	ENTRADA	SAIDA
	PORTA	VCI	PORTA	VCI
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Plan1
	ENTRADA	SAIDA
	PORTA	VCI	PORTA	VCI
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