La commutazione di pacchetto è una tecnologia che suddivide i dati nelle comunicazioni di rete in piccoli pezzi gestibili, chiamati pacchetti. Inviando un file di grandi dimensioni in diversi piccoli blocchi su una rete, la commutazione di pacchetto riduce al minimo l’impatto degli errori di trasmissione dei dati. Vengono inoltre evitati i colli di bottiglia del traffico, consentendo ai dati di fluire nel modo più efficiente possibile sulla rete.
L’idea delle comunicazioni di rete implica seguire un insieme esatto di regole per spostare i dati da una posizione, o nodo, sulla rete a un’altra. Internet è semplicemente una grande rete e la commutazione di pacchetto si verifica quando si spostano tutti i dati su Internet. Transport Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) e Frame Relay sono esempi di protocolli di commutazione di pacchetto. Anche alcune tecnologie di telefonia mobile utilizzano questo tipo di tecnologia.
Quando si utilizza la commutazione di pacchetto, il software di routing di rete divide il file in diversi piccoli pacchetti di dati compresi tra 1,000 e 1,500 byte ciascuno, etichettando ciascun pacchetto con informazioni di intestazione. Nell’intestazione, il software di routing include le istruzioni per riassemblare il file dai pacchetti nell’ordine corretto. Include anche le informazioni sulla destinazione, prima di inviare i pacchetti sulla rete.
Mentre i pacchetti viaggiano attraverso la rete, potrebbero essere separati, prendendo percorsi di instradamento diversi, a seconda del traffico Internet. I router e gli switch sulla rete utilizzano le informazioni di intestazione per determinare il percorso più efficiente per spostare ciascun pacchetto alla sua destinazione. La commutazione di pacchetto consente un uso efficiente della larghezza di banda della rete, poiché l’invio di numerosi piccoli pacchetti si adatta meglio alla capacità della rete rispetto all’invio intatto di file di grandi dimensioni.
Una volta che i pacchetti arrivano a destinazione, indipendentemente dall’ordine in cui arrivano, il software di routing riassembla correttamente il file, utilizzando le informazioni di intestazione. Se tutti i pacchetti sono arrivati intatti e privi di errori, il file è pronto per l’uso. Tuttavia, se un pacchetto è arrivato con un errore, il software di routing può richiedere che il pacchetto venga reinviato. Utilizzando questa tecnologia, è necessario inviare nuovamente solo una parte dell’intero file, il che riduce il traffico di rete complessivo.
Paul Baran e Donald Davies hanno sviluppato l’idea della commutazione di pacchetto indipendentemente nei primi anni ‘1960. Si tratta di un miglioramento della tecnologia di commutazione di circuito, comunemente utilizzata da molti anni nelle reti telefoniche di rete fissa. Con la commutazione di circuito, una linea dedicata trasporta tutto il traffico dati relativo a un particolare file. La commutazione di circuito funziona bene per la consegna rapida di un file di grandi dimensioni perché non ha ritardi. Tuttavia, spostare una grande quantità di dati da e verso migliaia di nodi contemporaneamente, come avviene su Internet, sarebbe incredibilmente inefficiente utilizzando la commutazione di circuito.