Как происходит коммутация пакетов

Глава 10. Технологии коммутации

Как происходит коммутация пакетов

В телекоммуникационных сетях используют три основные технологии коммутации: коммутация каналов (КК), коммутация сообщений (КС) и коммутация пакетов (КП).

Коммутация каналов (circuit switching)

Рис.10.1. Передача информации в сети с КК

При коммутации каналов устанавливается физическое соединение между передающим и принимающим устройствами (А и М). Примером является соединение в телефонной сети ТФ-ОП или сети ISDN. Соединение, установленное в сети с коммутацией каналов, сохраняется до конца сеанса связи, независимо от того, ведется передача информации или нет, и разрушается по инициативе одного из оконечных устройств.

Достоинствами такого метода коммутации является его простота и отсутствие задержек при передаче информации после установления соединения. К недостаткам можно отнести неэффективное использование пропускной способности канала из-за наличия временных пауз в информационном потоке между оконечными устройствами и возможные отказы сети на запрос установления соединения.

При строительстве современных высокоскоростных сетей такая коммутация практически не применяется.

Коммутация сообщений (message switching)

Коммутацией сообщений называется совокупность операций по приему узлом сети от оконечного устройства или другого узла целого сообщения (файла, блока данных), хранению принятого сообщения в памяти узла и последующей передачи в соответствии с содержащимся в нем адресом.

Таким образом, сообщение поэтапно, с переприемом в каждом узле, передается через ряд узлов в пункт назначения. Передающая станция (источник) снабжает сообщение адресом получателя (Destination Address, DA) и собственным адресом (Source Address, SA).

Разные сообщения между отправителем и получателем (А и М) могут проходить в сети разными путями.

Рис.10.2. Передача информации в сети с КС

Примером реализации данного метода коммутации может служить телеграфная сеть. В компьютерных сетях в чистом виде этот вид коммутации не применяется, хотя сама идея “store and forward” (запомни и отправь) используется в системах передачи почты (MHS-message handle systems).

Узлы сети с коммутацией сообщений должны иметь буферную память неопределенного размера и большое дисковое пространство для временного хранения данных. Возникают сложности при работе в режиме реального времени из-за непредсказуемых и больших задержек сообщения в сети.

К достоинствам такого метода коммутации можно отнести более эффективное, чем при коммутации каналов, использование каналов сети (сообщения передаются по очереди, использование каналов достигает 95% — 98%), широкие возможности по управлению трафиком, возможность отправить одно сообщение многим (broadcast messages).

Коммутация пакетов (packet switching)

Этот метод коммутации является основным в компьютерных сетях, и впервые был предложен Rand Corporation, а затем широко внедрен при реализации сети ARPANET (1964-1967г.г.).

Передаваемое сообщение разбивается на относительно короткие части (пакеты), каждый из которых снабжается заголовком (служебная информация). Предполагается, что такой пакет имеет адрес источника и адрес отправителя (SA и DA).

Так как пакет имеет фиксированную максимальную длину, то не требуется дисковой памяти для его хранения, достаточно оперативной памяти, что значительно сокращает задержки передачи.

Рис.10.3. Передача информации в сети с КП

Существуют два метода пакетной коммутации: передача дейтаграмм (datagram) и передача по виртуальным каналам (virtual circuit). Рассмотрим разницу между этими методами.

При передаче в дейтаграммном режиме каждый пакет содержит адреса отправителя и получателя, служебную информацию и последовательный номер пакета в сообщении. Дейтаграммы, принадлежащие одному сообщению, движутся в сети независимо друг от друга. Принимающее устройство собирает сообщение из пакетов согласно их номерам. Длина пакета достаточно существенна.

Можно осуществлять передачу длинными пакетами (применяется в сетях Ethernet) или короткими пакетами (сети ATM). Слишком длинные пакеты приближают сеть к сети с коммутацией сообщений. Время задержки в сети увеличивается, эффективность сети падает.

Слишком короткие пакеты заметно увеличивают долю служебной информации (накладные расходы), так как каждый пакет имеет заголовок фиксированной длины.

При передаче по виртуальным каналам создаётся логическое соединение между устройствами (logical connection), то есть в сети организуется маршрут для передачи пакетов определенного информационного потока (сообщения). Соединение устанавливается до начала передачи данных путем обмена служебными пакетами между отправителем и получателем.

В них содержатся параметры передачи (максимальный размер пакета с данными, путь передачи, скорость передачи, необходимость подтверждения о доставке (acknowledgement), согласование процедуры контроля над ошибками и процедуры управления соединением).

В оперативной памяти каждого узла, через который проходит служебный пакет, резервируется буферная зона для промежуточного накопления пакетов данных, которые будут передаваться по данному виртуальному соединению.

В маршрутной таблице каждого узла служебный пакет оставляет распоряжение, имеющее следующий смысл: пакеты, имеющие в заголовке логический номер (номер виртуального канала) K, поступающие по входящей физической линии a, следует направлять в исходящую физическую линию b и присвоить им номер виртуального канала L.

На каждом участке сети (между узлами или между узлом и присоединенным компьютером) имеет место свой номер виртуального канала, который устанавливает отправитель пакета на этом участке. Таким образом, виртуальное, то есть условное логическое соединение существует только в памяти узла коммутации. Практически в одном физическом канале может быть организовано несколько сот и даже тысяч виртуальных каналов.

Логическое соединение может быть временным (SVC, устанавливается на один сеанс связи) или постоянным (PVC, сохраняется длительное время, обычно до нескольких месяцев).

Передача при помощи дейтаграмм более гибкая, требует меньше затрат на администрирование, но менее надёжна, чем передача по виртуальным каналам.

Пакетная коммутация требует сложных программных решений и быстрых устройств коммутации, и это сдерживало её развитие раньше.

При пакетной коммутации обеспечиваются малые задержки пакетов внутри сети, так как нет длинных сообщений, и, следовательно, нет задержек в буферной памяти узлов.

Имеются широкие возможности управления трафиком (можно иметь различные алгоритмы поиска маршрутов и обходить загруженные участки сети). Поэтому пакетная коммутация реализована во всех современных высокоскоростных системах передачи данных.

Выводы

Существуют три основных метода коммутации: коммутация каналов, коммутация сообщений и коммутация пакетов. Коммутация каналов характеризуется минимальными задержками после выделения канала, но неэффективным использованием пропускной способности канала. Коммутация сообщений использует переприем сообщения в каждом узле.

Задержки могут быть значительными, хотя каналы сети используются намного эффективнее. Коммутация пакетов подразумевает баланс между параметрами задержки и эффективностью использования канала. С появлением высокоскоростных и управляемых коммутирующих устройств коммутация пакетов является основным методом коммутации в сетях.

Контрольные вопросы

  • Укажите набор ключевых слов, который относится к теме «Коммутация сообщений»:
    • Маршрутизация, передача информации с переприемом в узлах, случайные задержки.
    • Буферизация пакетов, низкий уровень задержки, качество обслуживания, метка потока.
    • Пакет, межпакетный интервал, задержка передачи, виртуальный канал.

    Источник: http://pdst.narod.ru/_20_el_uch/ost_wpd_01/part10.html

    Первые шаги коммутации пакетов

    Как происходит коммутация пакетов

    28.12.1999 Мэри Брандел

    Пол Бэран говорит, что первая реакция на его идею коммутации пакетов была: «Этот парень сошел с ума»

    Время: середина 60-х. Место: Национальная физическая лаборатория в Англии.

    Дональд Дэвис, руководитель отдела компьютерных исследований лаборатории, занимаясь изучением концепций построения операционных систем разделения времени, приходит к выводу, что возможности передачи данных не соответствуют современным требованиям.

    Ведь в отличие от телефонных коммуникаций, для которых необходима фиксированная полоса пропускания на все время разговора, компьютерные взаимодействия носят импульсивный характер и отличаются довольно длинными периодами бездействия.

    Между тем корпорация Rand по заказу Агентства перспективных исследований министерства обороны США (ARPA) уже несколько лет работала над созданием надежной коммуникационной сети, способной пережить ядерную атаку.

    «Холодная война была в самом разгаре, и в любой момент можно было ждать атаки со стороны СССР, что неотвратимо вывело бы из строя все телефонные линии Соединенных Штатов», — говорит Пол Бэран, один из участников проекта.

    Национальная телекоммуникационная система имела централизованную архитектуру, так что малейшее повреждение главной станции привело бы к полной блокировке всех линий связи.

    Два человека и два совершенно разных проекта. Но и Бэран, и Дэвис пришли к абсолютно одинаковым результатам. Независимо друг от друга эти ученые разработали технологию, получившую название «коммутация пакетов» — термин, придуманный Дэвисом в 1965 году. Бэран, использовавший выражение «распределенная адаптивная коммутация блока сообщений», признал, что Дэвис подобрал более подходящее название.

    Коммутация пакетов предполагает разбиение информационного потока на небольшие порции данных, которые и называются пакетами. Пакеты передаются отдельно и независимо друг от друга по наиболее подходящему маршруту в сети, доступному на данной момент. Каждый пакет содержит информацию об отправителе и адресате. Когда все пакеты достигают адреса назначения, они собираются в исходное сообщение.

    В обычной телефонной связи, в основе которой лежит коммутация соединений, происходит последовательная передача информации по выделенной линии. Сети с пакетной коммутацией отличаются высоким уровнем устойчивости к ошибкам, поскольку в случае сбоя в повторной передаче нуждаются лишь отдельные пакеты, а не все сообщение. Кроме того, если на пути пакета встречается выключенный компьютер или поврежденная линия, он просто направляется по другому маршруту.

    По словам Бэрана, коммутация пакетов обходится дешевле других способов передачи данных, поскольку в ходе построения сети допускается использование менее надежных компонентов. Вся сеть целиком получается намного надежнее, чем любая из ее составляющих. Поэтому неудивительно, что работа большинства современных сетевых протоколов, включая TCP/IP, X.25 и frame relay, основана на коммутации пакетов.

    Несмотря на схожесть идей, Дэвис и Бэран действовали в совершенно разных направлениях. Бэран изложил концепцию коммутации пакетов в известном отчете «О распределенных коммуникациях» (On Distributed Communications), опубликованном в 1962 году. В последующие годы ему не раз приходилось выступать в защиту своей концепции.

    Враждебное отношение к коммутации пакетов со стороны главного оппонента, корпорации AT&T, Бэран объясняет тем, что для такого способа передачи информации необходима цифровая сеть. AT&T — тогдашний монополист на средства связи — боялась конкуренции, которая была бы неизбежна с появлением оператора цифровых служб связи.

    Кроме того, в те годы компании только начинали экспериментировать с цифровыми коммуникациями и не имели опыта реальной работы с ними.

    «Первая реакция была: «Этот парень сошел с ума. То, что он предлагает, невозможно!», — рассказывает Бэран. — На одной из встреч с сотрудниками AT&T нашелся даже представитель старшего поколения, который заявил примерно следующее: «Подожди-ка, сынок. Ты что, хочешь сказать, что начинаешь коммутацию еще до установления сеанса связи?» — и он начал объяснять мне, как работает телефон. Конечно, человеку, который всю жизнь проработал с аналоговой техникой, трудно всерьез воспринимать цифровую».

    Прорыв случился в 1966 году, когда руководители агентства APRA, Роберт Тейлор и Лоренц Робертс, приняли решение о создании сети, соединяющей все университеты и научно-исследовательские компании этого агентства. «Можно было использовать принципы централизованного разделения времени, но они предпочли коммутацию пакетов», — рассказывает Бэран. Появившаяся в итоге сеть Arpanet легла в основу современного Internet.

    Однако вернемся в 1965 год. Работавший в это время в Англии Дэвис вынашивал идею создания национальной сети, основанной на коммутации пакетов и обеспечивающей дешевый обмен данными по всей территории страны. Но бюджет этого проекта составлял много меньше 20 млн. долл.

    , потраченных на создание Arpanet, и Дэвис был вынужден ограничиться построением опытного образца с одним-единственным узлом коммутации в самой Национальной физической лаборатории. Сеть была завершена в 1969 году и просуществовала вплоть до 1986 года. Дэвис также часто выступал с лекциями. На одной из них — в Гатлинбурге (шт.

    Теннесси) присутствовал сотрудник APRA Робертс, которого чрезвычайно заинтересовала идея коммутации пакетов.

    Неужели для создания лучшего из доступных способов сетевой передачи информации требовалась независимая работа двух великих умов? Или эта идея неизбежно должна была осенить не одного человека? Бэрана не удивляет, что два человека мыслили одинаково. «Просто существует множество вариантов воплощения этой концепции в жизнь», — считает он.

    • IBM выпустила S/360 Model 67 — машину, работающую в режиме разделения времени под управлением операционной системы TSS/360
    • Корпорация Digital Equipment представила первый массовый мини-компьютер PDP-8
    • В СССР широкое распространение получила ламповая ЭВМ «Урал»

    Другие события и факты

    • В СССР завершена разработка ракетоносителя «Протон», впоследствии нашедшего широкое применение для вывода на орбиту искусственных спутников, зондов, а также космических станций «Салют» и «Мир»
    • Фильм «Операция «Ы» и другие приключения Шурика», выпущенный в 1965 году на экраны страны, за первый год проката установил рекорд посещаемости
    • Шестнадцатилетняя Наталья Кучинская стала абсолютной чемпионкой СССР по спортивной гимнастике
    • Михаил Шолохов получает Нобелевскую премию по литературе
    • На 26-м международном авиасалоне в Ле Бурже впервые продемонстрирован сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144. Самолет-гигант Ан-22 («Антей») поднял в воздух 80 тонн груза
    • Эдуард Хиль стал лауреатом конкурса эстрадной песни
    • В СССР выпускается новый транзисторный приемник «Спидола»
    • Ижевский завод освоил выпуск мотоциклов «Планета» и «Юпитер»

    В 1965 году родились

    • Майкл Делл — руководитель компании Dell Computer
    • Евгений Касперский — создатель популярного антивируса Antiviral Toolkit Pro

    Первые шаги коммутации пакетов

    Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

    Источник: https://www.osp.ru/cw/1999/48/39045/

    Глобальные сети с коммутацией пакетов

    Как происходит коммутация пакетов

    ВСТ   КС   РиЭКТ   ИСиТК   ОИС   ОСВМ   визуальные среды — 4GL   Web   технологии программирования

    Сети с коммутацией пакетов были разработаны правительством США в 70-е годы для обеспечения надежной цифровой передачи данных по телефонным линиям. Коммутация пакетов представляет собой метод доставки сообщений, при котором данные помещаются в небольших пакетах. Пакеты могут передаваться в место назначения по различным маршрутам сети коммутации пакетов. Разные пакеты сообщения могут иметь различные маршруты.

    В маршрутизации трафика важно достичь наилучшего маршрута и скорейшей доставки.Для пользователя виртуальный канал между системами выглядит как выделенная линия, связывающая системы Реально передача осуществляется путем разбиения информации на пакеты и передачи ее по высокоскоростной линии наряду с другими пакетами.

    На приемном конце ваши пакеты отделяются от других пакетов, принадлежащих другим пользователям и обрабатываются. Сеть коммутации пакетов обычно имеет много узлов и обеспечивает альтернативные и резервные маршруты.

    В 80-е годы для надежного объединения локальных сетей и крупных компьютеров в корпоративную сеть использовалась практически одна технология глобальных сетей с коммутацией пакетов — Х.25.

    Сегодня выбор стал гораздо шире, помимо сетей Х.25 он включает такие технологии, как Frame relay, xDSL и АТМ.

    Тип сети Скорость доступа Примечания
    X.25 1,2-64 Кбит/с Большая избыточность протоколов, хорошо работает на каналах низкого качества
    Frame Relay 64 Кбит/с — 2 Мбит/с Сравнительно новые сети, хорошо передают пульсации трафика, в основном поддерживают службу постоянных виртуальных каналов
    АТМ 1,544-45 Мбит/с Новые сети, коммерческая эксплуатация началась с 1996 года, пока используется в основном для передачи компьютерного трафика

    Общие принципы построения Сети X.25

    Основу X.25 сетей составляют Центры Коммутации Пакетов (ЦКП), расположенные во многих городах и обеспечивающие доступ к сети. Обычно абонент получает доступ к сети, соединяясь с ближайшим ЦКП, т.е. можно получить доступ к сети из любого места, где есть телефонная связь, без привязки к конкретному ЦКП.

    Абоненты сети подключаются к ней для того, чтобы передавать информацию или принимать ее от других абонентов или хост-машин. Для этого в сети устанавливается временная логическая связь между этими абонентами, называемая виртуальным соединением.

    После установления виртуального соединения между абонентами может происходить обмен данными одновременно в двух направлениях (дуплекс), причем задержка передачи пакетов данных не превышает долей или нескольких секунд в зависимости от загруженности сети.

    Основные принципы построения сетей Frame Relay

    Стандарт Frame Relay описывает интерфейс доступа к сетям с быстрой коммутацией кадров и обеспечивает функции первого, частично второго и третьего уровней модели OSI, включая в себя небольшой набор правил и процедур организации информационного обмена. Отличительной особенностью Frame Relay является отсутствие механизмов коррекции ошибок и управления потоком данных, характерных для X. 25.

    Кадр, принятый промежуточным или оконечным узлом с ошибками, сбрасывается сетью, а функции исправления ошибок возлагаются на протоколы более высоких уровней, например, TCP. Механизмы, с помощью которых обеспечивается надежная передача данных в X.25, предусматривают квитирование и буферизацию кадров/пакетов, требующих подтверждения, повторную передачу неправильно принятых кадров и некоторые другие алгоритмы.

    Эти процедуры вносят дополнительные задержки, величина которых зависит от вероятности возникновения ошибок на канальном уровне звена передачи данных, а также от загруженности буферной памяти промежуточных узлов. Отказ от этих алгоритмов уменьшает задержки в сети при передаче данных пользователей, а главное, позволяет их прогнозировать. Кроме того, из формата кадра исключается несколько служебных полей.

    Таким образом, сокращается протокольная избыточность, а следовательно, повышается эффективность использования пропускной способности канала. Такой подход ограничивает допустимую величину BER до 10-7 и предъявляет более строгие требования к качеству каналов. Абонентским доступом к сети Frame Relay управляет интерфейс «пользователь-сеть» (UNI — User-to-Network Interface).

    Его основной задачей является описание характеристик и особенностей мультиплексирования логических соединений PVC (Permanent Virtual Connection), а также контроль их состояния и конфигурации. Каждое такое логическое соединение обладает своим уникальным номером — DLCI (Data Link Connection Identifier). Как уже отмечалось, процедуры Frame Relay не предусматривают управления потоком данных.

    Вместо этого в стандарт заложены очень простые механизмы уведомления о перегрузках, информирующие устройство пользователя о том, что ресурсы сети практически, исчерпаны. Стандарт Frame Relay определяет основные характеристики каждого логического соединения, в соответствии с которыми система варьирует темп передачи кадров в сеть абонентским устройством.

    Первой такой характеристикой является гарантированная скорость передачи данных CIR (Committed Information Rate) — средняя скорость доставки сообщений конечному устройству. Вторая характеристика — гарантированный импульсный объем передаваемой информации Вc (Committed Burst Size) — определяет количество битов, которые могут быть переданы в сеть по PVC с. заданной гарантированной скоростью за время Т.

    Последний параметр — дополнительный импульсный объем передаваемой информации Be (Excess Burst Size) — указывает число бит, которые передаются в сеть без гарантии доставки. Если ресурсы сети позволяют, то кроме сообщения объемом Вc будет отправлен (со скоростью, превышающей CIR) дополнительный объем данных, меньший или равный Be. Все кадры при этом будут помечены битом DE: для любого устройства сети этот бит означает разрешение сбросить кадр в случае, если узел испытывает перегрузку.

    Всю информацию, переданную сверх объема, равного (Вc + Вe), сеть сбросит.

    Однако сброс любого кадра влечет за собой его повторную передачу в соответствии с процедурами коррекции ошибок протоколов более высокого уровня, а значит, сеть по-прежнему будет перегружена. Чтобы проинформировать передатчик о необходимости снизить темп передачи кадров, для оконечных устройств виртуального канала создаются служебные сообщения BECN (Backward Explicit Congestion Notification) — они передаются источнику — и FECN (Forward Explicit Congestion Notification) — передаются адресату. Получение устройством такого сообщения означает необходимость снизить скорость передачи данных в сеть.

    Основы технологии ATM

    Подход, реализованный в технологии ATM, состоит в представлении потока данных от каждого канала любой природы — компьютерного, телефонного или видеоканала пакетами фиксированной и очень маленькой длины — 53 байта вместе с небольшим заголовком в 5 байт. Пакеты ATM называются ячейками — cell.

    Небольшая длина пакетов позволяет сократить время на их передачу и тем самым обеспечить небольшие задержки при передаче пакетов, требующих постоянного темпа передачи, характерного для мультимедийной информации.

    При приоритетном обслуживании мультимедийного трафика коммутаторами сети, его пакеты будут вынуждены даже при дисциплине относительных приоритетов ожидать в худшем случае в течение небольшого и фиксированного времени — времени передачи пакета из 53 байт, что при скорости в 155 Мб/с составит менее 3 мкс.

    Для того, чтобы пакеты содержали адрес узла назначения и в то же время процент служебной информации не был большим по сравнению с размером поля данных пакета, в технологии ATM применен стандартный для глобальных вычислительных сетей прием — эти сети всегда работают по протоколу с установлением соединения и, адреса конечных узлов используются только на этапе установления соединения.

    При установлении соединения ему присваивается текущий номер соединения и в дальнейших передачах пакетов в рамках этого соединения (то есть до момента разрыва связи) в служебных полях пакета используется не адрес узла назначения, а номер соединения, который намного короче.

    В пакете имеется небольшой заголовок в 5 байт, из которых 3 байта отводятся под номер виртуального соединения, уникального в пределах всей сети ATM, а остальные 48 байт могут содержать 6 замеров оцифрованного голоса или 6 байт данных вычислительной сети. Небольшие пакеты фиксированной длины позволяют гарантировать небольшие задержки при передаче синхронного трафика.

    Ясно, что при отказе от жестко фиксированных канальных интервалов для каждого канала, идеальной синхронности добиться будет невозможно.

    Однако, если пакеты разных видов трафика будут обслуживаться с разными приоритетами, то максимальное время ожидания приоритетного пакета будет равно времени обработки одного пакета, и если эти пакеты небольшого размера, то и отклонение от синхронизма будет небольшое. Введение типов трафика и приоритетное обслуживание являются еще одной особенностью технологии ATM, которая позволяет ей успешно совмещать в одном канале синхронные и асинхронные пакеты. В сетях ATM соединение конечного узла с сетью осуществляется индивидуальной линией связи, а коммутаторы соединяются между собой каналами с уплотнением, которые передают пакеты всех узлов, подключенных к соответствующим коммутаторам .

    Сеть ATM имеет структуру, похожую на структуру телефонной сети — конечные станции соединяются с коммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы ATM пользуются адресами конечных узлов для маршрутизации трафика в сети коммутаторов.

    Коммутация пакетов происходит на основе идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI), назначается соединению при его установлении и уничтожается при разрыве соединения. Виртуальные соединения устанавливаются на основании длинных 20-байтных адресов конечных станций. Такая длина адреса рассчитана на очень большие сети, вплоть до всемирных.

    Адрес имеет иерархическую структуру, подобную номеру в телефонной сети и использует префиксы, соответствующие кодам стран, городов и т.п. Виртуальные соединения могут быть постоянными (Permanent Virtual Circuit, PVC) и коммутируемыми (Switched Virtual Circuit, SVC). Постоянные виртуальные соединения соединяют двух фиксированных абонентов и устанавливаются администратором сети.

    Коммутируемые виртуальные соединения устанавливаются при инициации связи между любыми конечными абонентами. Соединения конечной станции ATM с коммутатором нижнего уровня определяются стандартом UNI (User Network Interface). UNI определяет структуру пакета, адресацию станций, обмен управляющей информацией, уровни протокола ATM и способы управления трафиком.

    Технологии xDSL

    Источник: https://bourabai.ru/lan/44.html

    9. Методы коммутации в сетях ПДС. Основы передачи дискретных сообщений

    Рассмотрим методы коммутации в соответствии с структурой показанной на рисунке

    Известны два основных принципа коммутации:

    • непосредственное соединение;
    • соединение с накоплением информации.

    Непосредственное соединение предполагает физическое соединение входящих в УК каналов с соответствующими адресу исходящими каналами. Принцип непосредственного соединения реализуется в системе коммутации каналов (КК).

    Под коммутацией каналов понимается совокупность операций по соединению каналов для получения сквозного канала, связывающего через узлы коммутации один оконечный пункт с другим.

    Таким образом, при коммутации каналов сначала организуется сквозной канал передачи сообщений между взаимодействующими абонентами через узлы коммутации, а затем осуществляется передача сообщений. До тех пор пока взаимосвязанные абоненты не сообщат о своем решении ликвидировать установленное соединение, выделенные ресурсы сети находятся в их монопольном владении, независимо от того, используются ли они в данный момент или нет.

    Достоинства КК

    после организации соединения абоненты могут вести передачу в любое время независимо от нагрузки, поступающей от других абонентов;

    передачи осуществляются с фиксированной задержкой, т.е. может быть реализован режим передачи в реальном масштабе времени, что особенно важно при передаче мультимедийного трафика.

    Недостатки КК

    – плохое использование ресурсов сети, в частности каналов, если взаимодействующие абоненты недостаточно активны и между передачами сообщений наблюдаются длительные паузы.

    В реальных системах передачи сообщений доля пауз может быть достаточно большой. Даже в телефонных каналах речь занимает менее половины времени, а при передаче данных при диалоговом обмене человека и компьютера полезная нагрузка составляет единицы процентов от выделенной пропускной способности.

    Коммутация с накоплением

    совокупность операций приема на узлах коммутации (УК) сообщения или его части, накопления и последующей передачи сообщения или его части в соответствии с содержащимся в нем (ней) адресом.

    В момент прихода сигнала по входящему в УК каналу, требуемый исходящий канал может оказаться занятым передачей информации от другого источника. В таком случае возникают альтернативные решения:

    первое – уведомить источник сообщений о невозможности установления требуемого соединения в данный момент (системы с отказами),

    второе – запомнить входящее сообщение и передать его в исходящий канал после освобождения последнего от передачи предыдущего сообщения (системы с ожиданием). Такой подход реализуется в системе коммутации с накоплением.

    При коммутации с накоплением пропускная способность сети не закрепляется на все время сеанса связи двух абонентов, а представляется им лишь по мере необходимости при появлении у них сообщений для передачи. Такой подход позволяет значительно повысить эффективность использования пропускной способности трактов сети.

    При системе коммутации с накоплением (КН) ОП имеет постоянную прямую связь со своим УК (иногда с несколькими) и передает на него информацию, а затем эта информация поэтапно передается через узлы коммутации другим абонентам, причем в случае занятости исходящих каналов информации запоминается в узлах и передается по мере освобождения каналов в нужном направлении.

    Известны две разновидности системы с накоплением:

    1. система коммутации сообщений (КС)
    2. система коммутации пакетов (КП).

    Процесс передачи в сети с КС следующий:

    — вызывающий абонент Абn передает в узел коммутации подлежащее передаче сообщение вместе с условным адресом абонента Абm;

    — в узле КС сообщение запоминается и по его адресу определяется канал, по которому оно должно быть передано;

    — если канал к соседнему узлу КС свободен, то сообщение немедленно передается на соседний узел КС, в котором повторяется та же операция;

    — если канал к соседнему узлу КС занят, то сообщение хранится в устройствах памяти вплоть до освобождения канала;

    — хранящиеся сообщения устанавливаются в очередь по направлениям передачи с учетом категории срочности.

    Такой способ обслуживания, при котором заявка, поступившая в момент отсутствия свободных линий или приборов, ожидает их освобождения, называется обслуживанием с ожиданием.

    Метод КС нашел применение на телеграфных сетях общего пользования.

    Метод коммутации пакетов по своей идеологии совпадает с методом КС и отличается лишь тем, что длинные сообщения передаются не целиком, а разбиваются на относительно короткие части – пакеты.

    Способы передачи пакетов

    Различают два способа (режима) передачи пакетов:

    • режим виртуальных соединений

    Виртуальные соединения

    По сути, это коммутация каналов, но не напрямую, а через память управляющих компьютеров в центрах коммутации пакетов

    В виртуальной сети, прежде чем начать передачу пакетов, абоненту-получателю направляется служебный пакет, прокладывающий виртуальное соединение. В каждом узле этот пакет оставляет распоряжение вида:

    пакеты k-го виртуального соединения, пришедшие из i-го канала, следует направлять в j-й канал.

    Таким образом, виртуальное (условное) соединение существует только в памяти управляющего компьютера.

    Дойдя до абонента-получателя, служебный пакет запрашивает у него разрешение на передачу, сообщив, какой объем памяти понадобиться для приема. Если его компьютер располагает такой памятью и свободен, то посылается согласие абоненту-отправителю (также в виде специального служебного пакета) на передачу сообщения.

    Получив подтверждение, абонент-отправитель приступает к передаче сообщения обычными пакетами. Пакеты беспрепятственно проходят друг за другом по виртуальному соединению (в каждом узле их ждет инструкция, которая обрабатывается управляющим компьютером) и в том же порядке попадают абоненту-получателю, где, освободившись от концевиков и заголовков, образуют исходное передаваемое сообщение.

    Виртуальное соединение может существовать до тех пор, пока отправленный одним из абонентов, специальный служебный пакет не сотрет инструкции в узлах.

    Режим виртуальных соединений эффективен при передаче больших массивов информации и обладает всеми преимуществами методов коммутации каналов и пакетов.

    Постоянный и коммутируемый виртуальный канал

    В стандартных международных протоколах предусматривается два типа виртуальных канала: постоянный и коммутируемый.

    PVC – Permanent Virtual Circuits
    SVC – Switched Virtual Circuits.

    Коммутируемый виртуальный канал предполагает установление и ликвидацию канала при каждом соединении, по рассмотренному выше алгоритму.

    Постоянный – закрепляется между двумя абонентами на длительный период времени, по согласованию с администрацией сети. Отпадает необходимость организации и ликвидации канала при каждой передаче.

    Постоянный виртуальный канал не означает наличие физической линии между двумя абонентами. Он представляет собой лишь хранящуюся в сети процедуру передачи сообщения через переприемные пункты между данными абонентами.

    Дейтаграммы

    Для коротких сообщений более эффективен датаграммный режим, не требующий довольно громоздкой процедуры установления виртуального соединения между абонентами.

    Термин «датаграмма» применяют для обозначения самостоятельного пакета, движущегося по сети независимо от других пакетов.

    Получив датаграмму, узел коммутации направляет ее в сторону смежного узла, максимально приближенного к адресату. Когда смежный узел подтверждает получение пакета, узел коммутации стирает его в своей памяти. Если подтверждение не получено, узел коммутации отправляет пакет в другой смежный узел и т.д., до тех пор, пока пакет не будет принят.

    Все узлы, окружающие данный, ранжируются по близости к адресату. Первый ранг получает ближайший к адресату узел, второй — ближайший из остальных и т.д. Пакет посылается сначала в узел первого ранга, при неудаче — в узел второго ранга и т.д.

    Датаграмный режим используется, в частности, Internet, протоколы UDP (User Datagram Protocol) и TFTP (Trivial File Transfer Protocol).

    Каждый из рассмотренных методов коммутации имеет свою область применения, обусловленную его особенностями. Поэтому целесообразно сочетать разные методы коммутации на сетях, объединяющих большое число абонентов с отличающимися друг от друга величинами нагрузки, характером ее распределения во времени, объемами сообщений, используемой оконечной аппаратурой.

    Выбор методов коммутации является достаточно сложной оптимизационной задачей. Она решается исходя из требований к транспортной сети, которые в свою очередь определяются особенностями трафика, классом пользователей и показателями качества их обслуживания.

    Контрольные вопросы по теме:

    1. Назовите основные принципы коммутации.
    2. Что такое коммутация каналов.
    3. Назовите преимущества и недостатки сетей с коммутацией каналов.
    4. Что такое коммутация с накоплением и какие виды оперативной коммутации к ней относятся.
    5. Как передается сообщение в сети с коммутацией сообщений.
    6. Что такое коммутация пакетов.
    7. Дайте определение понятию “виртуальный канал”.
    8. Что такое коммутируемый и постоянный виртуальные каналы.
    9. Как происходит передача в сети с коммутацией пакетов и организацией коммутируемого виртуального канала.
    10. Как происходит передача сообщения в датагараммном режиме.
    11. Перечислите преимущества и недостатки сетей с коммутацией пакетов.

    Источник: https://siblec.ru/telekommunikatsii/osnovy-peredachi-diskretnykh-soobshchenij/9-metody-kommutatsii-v-setyakh-pds

    Глобальные сети, компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов

    В предыдущих разделах рассматривалось построение глобальных связей в корпоративной сети на основе выделенных или коммутируемых каналов. Собственно, основные новые проблемы были сосредоточены при этом на физическом и канальном уровнях, так как поверх протоколов этих уровней, специфических для глобального канала, работали те же сетевые протоколы IP или IPX, которые использовались и для объединения локальных сетей.

    Однако для глобальных сетей с коммутацией пакетов, таких как Х.25, frame relay или АТМ, характерна оригинальная техника маршрутизации пакетов (здесь термин «пакет» используется как родовой для обозначения пакетов Х.25, кадров frame relay и ячеек АТМ). Эта техника основана на понятии «виртуальный канал» и обеспечивает эффективную передачу долговременных устойчивых потоков данных.

    5.4.1. Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов

    Техника виртуальных каналов, используемая во всех территориальных сетях с коммутацией пакетов, кроме TCP/IP, состоит в следующем.

    Прежде чем пакет будет передан через сеть, необходимо установить виртуальное соединение между абонентами сети — терминалами, маршрутизаторами или компьютерами.

    Существуют два типа виртуальных соединений — коммутируемый виртуальный канал (Switched Virtual Circuit, SVC) и постоянный виртуальный канал (Permanent Virtual Circuit, PVC).

    При создании коммутируемого виртуального канала коммутаторы сети настраиваются на передачу пакетов динамически, по запросу абонента, а создание постоянного виртуального канала происходит заранее, причем коммутаторы настраиваются вручную администратором сети, возможно, с привлечением централизованной системы управления сетью.

    Смысл создания виртуального канала состоит в том, что маршрутизация пакетов между коммутаторами сети на основании таблиц маршрутизации происходит только один раз — при создании виртуального канала (имеется в виду создание коммутируемого виртуального канала, поскольку создание постоянного виртуального канала осуществляется вручную и не требует передачи пакетов по сети).

    После создания виртуального канала передача пакетов коммутаторами происходит на основании так называемых номеров или идентификаторов виртуальных каналов (Virtual Channel Identifier, VCI). Каждому виртуальному каналу присваивается значение VCI на этапе создания виртуального канала, причем это значение имеет не глобальный характер, как адрес абонента, а локальный — каждый коммутатор самостоятельно нумерует новый виртуальный канал.

    Кроме нумерации виртуального канала, каждый коммутатор при создании этого канала автоматически настраивает так называемые таблицы коммутации портов — эти таблицы описывают, на какой порт нужно передать пришедший пакет, если он имеет определенный номер VCI. Так что после прокладки виртуального канала через сеть коммутаторы больше не используют для пакетов этого соединения таблицу маршрутизации, а продвигают пакеты на основании номеров VCI небольшой разрядности.

    Сами таблицы коммутации портов также включают обычно меньше записей, чем таблицы маршрутизации, так как хранят данные только о действующих на данный момент соединениях, проходящих через данный порт.

    Работа сети по маршрутизации пакетов ускоряется за счет двух факторов. Первый состоит в том, что решение о продвижении пакета принимается быстрее из-за меньшего размера таблицы коммутации. Вторым фактором является уменьшение доли служебной информации в пакетах.

    Адреса конечных узлов в глобальных сетях обычно имеют достаточно большую длину — 14-15 десятичных цифр, которые занимают до 8 байт (в технологии АТМ — 20 байт) в служебном поле пакета.

    Номер же виртуального канала обычно занимает 10-12 бит, так что накладные расходы на адресную часть существенно сокращаются, а значит, полезная скорость передачи данных возрастает.

    Режим PVC является особенностью технологии маршрутизации пакетов в глобальных сетях, в сетях TCP/IP такого режима работы нет. Работа в режиме PVC является наиболее эффективной по критерию производительности сети. Половину работы по маршрутизации пакетов администратор сети уже выполнил, поэтому коммутаторы быстро занимаются продвижением кадров на основе готовых таблиц коммутации портов.

    Постоянный виртуальный канал подобен выделенному каналу в том, что не требуется устанавливать соединение или разъединение. Обмен пакетами по PVC может происходить в любой момент времени. Отличие PVC в сетях Х.25 от выделенной линии типа 64 Кбит/с состоит в том, что пользователь не имеет никаких гарантий относительно действительной пропускной способности PVC.

    Использование PVC обычно намного дешевле, чем аренда выделенной линии, так как пользователь делит пропускную способность сети с другими пользователями.

    Режим продвижения пакетов на основе готовой таблицы коммутации портов обычно называют не маршрутизацией, а коммутацией и относят не к третьему, а ко второму (канальному) уровню стека протоколов.

    Принцип маршрутизации пакетов на основе виртуальных каналов поясняется на рис. 5.21. При установлении соединения между конечными узлами используется специальный тип пакета — запрос на установление соединения (обычно называемый Call Request), который содержит многоразрядный (в примере семиразрядный) адрес узла назначения.

    Рис. 5.21. Коммутация в сетях с виртуальными соединениями

    Пусть конечный узел с адресом 1581120 начинает устанавливать виртуальное соединение с узлом с адресом 1581130. Одновременно с адресом назначения в пакете Call Request указывается и номер виртуального соединения VCI. Этот номер имеет локальное значение для порта компьютера, через который устанавливается соединение.

    Через один порт можно установить достаточно большое количество виртуальных соединений, поэтому программное обеспечение протокола глобальной сети в компьютере просто выбирает свободный в данный момент для данного порта номер.

    Если через порт уже проложено 3 виртуальных соединения, то для нового соединения будет выбран номер 4, по которому всегда можно будет отличить пакеты данного соединения от пакетов других соединений, приходящих на этот порт.

    Далее пакет типа Call Request с адресом назначения 1581130, номером VCI 4 и адресом источника 1581120 отправляется в порт 1 коммутатора К1 сети. Адрес назначения используется для маршрутизации пакета на основании таблиц маршрутизации, аналогичных таблицам маршрутизации протокола IP, но с более простой структурой каждой записи.

    Запись состоит из адреса назначения и номера порта, на который нужно переслать пакет. Адрес следующего коммутатора не нужен, так как все связи между коммутаторами являются связями типа «точка-точка», множественных соединений между портами нет.

    Стандарты глобальных сетей обычно не описывают какой-либо протокол обмена маршрутной информацией, подобный RIP или OSPF, позволяющий коммутаторам сети автоматически строить таблицы маршрутизации.

    Поэтому в таких сетях администратор обычно вручную составляет подобную таблицу, указывая для обеспечения отказоустойчивости основной и резервный пути для каждого адреса назначения. Исключением являются сети АТМ, для которых разработан протокол маршрутизации PNNI, основанный на алгоритме состояния связей.

    В приведенном примере в соответствии с таблицей маршрутизации оказалось необходимым передать пакет Call Request с порта 1 на порт 3. Одновременно с передачей пакета маршрутизатор изменяет номер виртуального соединения пакета — он присваивает пакету первый свободный номер виртуального канала для выходного порта данного коммутатора. Каждый конечный узел и каждый коммутатор ведет свой список занятых и свободных номеров виртуальных соединений для всех своих портов.

    Изменение номера виртуального канала делается для того, чтобы при продвижении пакетов в обратном направлении (а виртуальные каналы обычно работают в дуплексном режиме), можно было отличить пакеты данного виртуального канала от пакетов других виртуальных каналов, уже проложенных через порт 3. В примере через порт 3 уже проходит несколько виртуальных каналов, причем самый старший занятый номер — это номер 9.

    Поэтому коммутатор меняет номер прокладываемого виртуального канала с 4 на 10.

    Кроме таблицы маршрутизации для каждого порта составляется таблица коммутации. В таблице коммутации входного порта 1 маршрутизатор отмечает, что в дальнейшем пакеты, прибывшие на этот порт с номером VCI равным 4 должны передаваться на порт 3, причем номер виртуального канала должен быть изменен на 10.

    Одновременно делается и соответствующая запись в таблице коммутации порта 3 — пакеты, пришедшие по виртуальному каналу 10 в обратном направлении нужно передавать на порт с номером 1, меняя номер виртуального канала на 4.

    Таким образом, при получении пакетов в обратном направлении компьютер-отправитель получает пакеты с тем же номером VCI, с которым он отправлял их в сеть.

    В результате действия такой схемы пакеты данных уже не несут длинные адреса конечных узлов, а имеют в служебном поле только номер виртуального канала, на основании которого и производится маршрутизация всех пакетов, кроме пакета запроса на установление соединения. В сети прокладывается виртуальный канал, который не изменяется в течение всего времени существования соединения. Его номер меняется от коммутатора к коммутатору, но для конечных узлов он остается постоянным.

    За уменьшение служебного заголовка приходится платить невозможностью баланса трафика внутри виртуального соединения. При отказе какого-либо канала соединение приходится также устанавливать заново.

    По существу, техника виртуальных каналов позволяет реализовать два режима продвижения пакетов — стандартный режим маршрутизации пакета на основании адреса назначения и режим коммутации пакетов на основании номера виртуального канала. Эти режимы применяются поэтапно, причем первый этап состоит в маршрутизации всего одного пакета — запроса на установление соединения.

    Источник: http://compnets.narod.ru/5-4.html

    Способы коммутации

    Подробности 21 Март 2015 83218

    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3.88 [41 Голоса (ов)]

    Рассмотрим в данной статье основные методы коммутации в сетях.

    В традиционных телефонных сетях, связь абонентов между собой выполняется с помощью коммутации каналов связи. В начале коммутация телефонных каналов связи выполнялась вручную, далее коммутацию выполняли автоматические телефонные станции (АТС).

    Аналогичный принцип используется и в вычислительных сетях. В качестве абонентов выступают территориально удаленные вычислительные машины в компьютерной сети.

    Физически не представляется возможным предоставить каждому компьютеру свою собственную некоммутируемую линию связи, которой они пользовались бы в течении всего времени.

    Поэтому практически во всех компьютерных сетях всегда используется какой-либо способ коммутации абонентов (рабочих станций), выполняющий возможность доступа к существующим каналам связи для нескольких абонентов, для обеспечения одновременно нескольких сеансов связи.

    Коммутация — это процесс соединения различных абонентов коммуникационной сети через транзитные узлы. Коммуникационные сети должны обеспечивать связь своих абонентов между собой. Абонентами могут выступать ЭВМ, сегменты локальных сетей, факс-аппараты или телефонные собеседники.

    Рабочие станции подключаются к коммутаторам с помощью индивидуальных линий связи, каждая из которых используется в любой момент времени только одним, закрепленным за этой линией, абонентом. Коммутаторы соединяются между собой с использованием разделяемых линии связи (используются совместно несколькими абонентами).

    Рассмотрим три основные наиболее распространенные способы коммутации абонентов в сетях:

    • коммутация каналов (circuit switching);
    • коммутация пакетов (packet switching);
    • коммутация сообщений (message switching).

    Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами.

    Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой — коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети.

    В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал.

    Время передачи сообщения при этом определяется пропускной способностью канала, длинной связи и размером сообщения.

    Коммутаторы, а также соединяющие их каналы должны обеспечивать одновременную передачу данных нескольких абонентских каналов. Для этого они должны быть высокоскоростными и поддерживать какую-либо технику мультиплексирования абонентских каналов.

    Достоинства коммутации каналов:

    • постоянная и известная скорость передачи данных;
    • правильная последовательность прихода данных;
    • низкий и постоянный уровень задержки передачи данных через сеть.

    Недостатки коммутации каналов:

    • возможен отказ сети в обслуживании запроса на установление соединения;
    • нерациональное использование пропускной способности физических каналов, в частности невозможность применения пользовательской аппаратуры, работающей с разной скоростью. Отдельные части составного канала работают с одинаковой скоростью, так как сети с коммутацией каналов не буферизуют данные пользователей;
    • обязательная задержка перед передачей данных из-за фазы установления соединения.

    Коммутация сообщений

    Коммутация сообщений – разбиение информации на сообщения, каждый из которых состоит из заголовка и информации.

    Это способ взаимодействия, при котором создается логический канал, путем последовательной передачи сообщений через узлы связи по адресу указанному в заголовке сообщения.

    При этом каждый узел принимает сообщение, записывает в память, обрабатывает заголовок, выбирает маршрут и выдает сообщение из памяти в следующий узел.

    Время доставки сообщения определяется временем обработки в каждом узле, числом узлов и пропускной способности сети. Когда заканчивается передача информации из узла А в узел связи В, то узел А становится свободным и может участвовать в организации другой связи между абонентами, поэтому канал связи используется более эффективно, но система управления маршрутизации будет сложной.
    Сегодня коммутация сообщений в чистом виде практически не существует.

    Коммутация пакетов

    Коммутация пакетов — это особый способ коммутации узлов сети, который специально создавался для наилучшей передачи компьютерного трафика (пульсирующего трафика). Опыты по разработке самых первых компьютерных сетей, в основе которых лежала техника коммутации каналов, показали, что этот вид коммутации не предоставляет возможности получить высокую пропускную способность вычислительной сети. Причина крылась в пульсирующем характере трафика, который генерируют типичные сетевые приложения.

    При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Необходимо уточнить, что сообщением называется логически завершенная порция данных — запрос на передачу файла, ответ на этот запрос, содержащий весь файл, и т. п.

    Сообщения могут иметь произвольную длину, от нескольких байт до многих мегабайт. Напротив, пакеты обычно тоже могут иметь переменную длину, но в узких пределах, например от 46 до 1500 байт (EtherNet).

    Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения.

    Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов тем, что они имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета.

    Достоинства коммутации пакетов:

    • более устойчива к сбоям;
    • высокая общая пропускная способность сети при передаче пульсирующего трафика;
    • возможность динамически перераспределять пропускную способность физических каналов связи.

    Недостатки коммутации пакетов:

    • неопределенность скорости передачи данных между абонентами сети;
    • переменная величина задержки пакетов данных;
    • возможны потери данных из-за переполнения буферов;
    • возможны нарушения последовательности прихода пакетов.

    В компьютерных сетях применяется коммутация пакетов.

    Cпособы передачи пакетов в сетях:

    • Дейтаграммный способ – передача осуществляется как совокупность независимых пакетов. Каждый пакет двигается по сети по своему маршруту и пользователю пакеты поступают в произвольном порядке.
      • Достоинства: простота процесса передачи.
      • Недостатки: низкая надежность засчет возможности потери пакетов и необходимость программного обеспечения для сборки пакетов и восстановления сообщений.
    • Логический канал — это передача последовательности связанных в цепочки пакетов, сопровождающихся установкой предварительного соединения и подтверждением приема каждого пакета.

      Если i-ый пакет не принят, то все последующие пакеты не будут приняты.

    • Виртуальный канал – это логический канал с передачей по фиксированному маршруту последовательности связанных в цепочки пакетов.
      • Достоинства: сохраняется естественная последовательность данных; устойчивые пути следования трафика; возможно резервирование ресурсов.
      • Недостатки: сложность аппаратной части.

    В данной статье мы рассмотрели основные методы коммутации в вычислительных сетях, с описание каждого метода коммутации с указанием достоинст и недостатков.

    Вас также могут заинтересовать:

    Источник: http://just-networks.ru/osnovy-setej-peredachi-dannykh/sposoby-kommutatsii

    Сети с коммутацией пакетов

    Как я уже говорили в предвидущем уроке, что существует не только одна технология для решения задачи коммутации. Сети с коммутацией пакетов является еще одним, но более эффективным способом решения поставленной задачи. Дело в том, что в сетях с коммутацией пакетов происходит разделение на части всех сообщений, которые собирается передавать пользователь на текущем узле. Вот данные части данных и называются пакетами, а сообщения представляют собой порцию данных.

    О структуре пакетов мы так же поговорим, но позднее. Лишь отметим, что пакеты достигают длины до 1.5 кбайт. Функциональность сетей с коммутацией пакетов довольно проста. Каждый пакет переходит от узла к узлу, причем нет никакой зависимости и специально выстроенного канала.

    В сетях с коммутацией каналов мы говорили, что не происходит задержек на узлах, так вот в сетях с коммутацией пакетов каждый узел должен быть снабжен буферной памятью, позволяющей хранить поступающие пакеты.

    Данная необходимость требуется из-за того, что в момент принятия очередного пакета коммутатор может выполнять отправку предвидущего. Вот выходом из такой ситуации и служит буфер памяти. Но, соответственно, ни какой задержки не происходит и производительность сетей с коммутацией пакетов однозначно превышает технологию каналов.

       Достоинства сетей с коммутацией пакетов

    1. пропускная способность является высокой, даже при передачи пульсирующего трафика
    2. имеется возможность изменять напор поступления данных, т.е. прпоускную способность для конкретных абонентов

       Недостатки сетей с коммутацией пакетов

    1. буферы на узлах могут потерять пакеты из-за переполнения
    2. при различных критических моментах в сетях (значительные нагрузки и т.д.

      ) образуется разная величина задержки пакетов

    3. скорость передачи данных ни когда не известна из-за задержки пакетов на узлах

    Но, ни одна из технологий не стоит на места, кроме уж явно устаревших и неэффективных. Поэтому в настоящее время технологию сетей с коммутацией пакетов доработали, и большинство описанных недостатков уже ликвидировано.

    Но общие принципы и различия сетей с коммутацией пакетов от каналов всегда останутся одними и теми же. Поэтому, изучая различные новейшие технологии, не забывайте для начала изучить механизмы первых технологий-предков.

    Источник: http://www.mir-koda.ru/full_leson_cpp.php?id=45

    ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как определить пусковую обмотку
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело