Пакетная коммутация

При коммутации пакетов сообщение пользователя разбивается в оконечном узле связи на пакеты - элементы сообщения, снабженные заголовком. Например, в сети стандарта Х.25 максимальная длина поля данных пакета устанавливается по согласованию. По умолчанию принимается равной 128 байт.

В заголовке пакета устанавливается адресная информация, необходимая для доставки пакета в оконечное устройство получателя. В сети Х.25 используется два формата адресации при коммутации (по физическим и по логическим адресам). Формат физического адреса имеет постоянные значения и в соответствии с рекомендацией ITU-T Х.121 содержит код зоны (всего в мире 7 зон), код определенной сети в зоне и номер сетевого терминала из десяти цифр. Понятие логического адреса и его функция подробно изложены в следующих главах, посвященных сетевому уровню сетей Х.25, Frame Relay, ATM. На рис. 2.4 показана передача сообщения абонента а_i абоненту а_j. Абонент а_i подключён к центру коммутации А, а абонент а_j к центру коммутации D. Перед передачей сообщение разбивается на три пакета, которые поступают получателю через транзитные центры коммутации B и C.

Рис. 2.4. Передача данных в сети КП

К сетям с коммутацией пакетов относится не только сеть Х.25, но и более современные технологии - сети Frame Relay, ATM, мобильные сети третьего (совместно с с КК) и четвертого поколений, Интернет. Пропускная способность канала в сети КП при неравномерном трафике существенно выше, чем в сетях КК. Один и тот же физический канал используется для обслуживания многих абонентов, поочередно предоставляя свою пропускную способность разным соединениям абонентов. Наибольший эффект от КП достигается при высоком коэффициенте пульсации трафика пользователей сети.

Коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя сети определяется как отношение пиковой скорости на каком-либо коротком интервале времени к средней скорости обмена данными на длинном интервале времени и может достигать значений 100:1. Если использовать коммутацию каналов, то большую часть времени канал будет простаивать. В то же время часть ресурсов сети остается закрепленной за данной парой абонентов и недоступна другим пользователям сети.

На рис. 2.5 приведен пример мультиплексирования пакетов разных информационных потоков в одном физическом канале.

Рис. 2.5. Пример мультиплексирования пакетов в одном физическом канале

На первых трех осях изображены потоки пакетов, генерируемых абонентами а1, а2, a3. Двойная нумерация пакетов на рис. 5 обозначает номер абонента и номер пакета в потоке. Канал используется для обслуживания трех абонентов – путем разделения по времени, т.е. поочередного предоставления канала абонентам. Один канал может обеспечить работу многих взаимодействующих абонентов. Таким образом, пакет поэтапно, с переприемом, передается через ряд узлов в пункт назначения. Пакеты могут иметь переменную длину, но в достаточно узких пределах: от 50 до 1500 Байт. Пакеты транспортируются в сети, как независимые информационные блоки и собираются в сообщение в узле назначения. Коммутаторы пакетной сети имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора занят передачей другого пакета.