Виртуальные каналы (virtual circuit, или virtual channel) — это устойчивые пути следования трафика, создаваемые в сети с коммутацией пакетов. Виртуальные каналы являются базовой концепцией технологий Х.25, Frame Relay и ATM.
Единственный заранее проложенный фиксированный маршрут, соединяющий конечные узлы в сети с коммутацией пакетов, называют виртуальным каналом.
Техника виртуальных каналов учитывает существование в сети потоков данных. Для того чтобы выделить поток данных из общего трафика, каждый пакет этого потока помечается меткой.
Так же как в сетях с установлением логических соединений, прокладка виртуального канала начинается с отправки из узла-источника запроса, называемого также пакетом установления соединения. В запросе указывается адрес назначения и метка потока, для которого прокладывается этот виртуальный канал. Запрос, проходя по сети, формирует новую запись в каждом из коммутаторов, расположенных на пути от отправителя до получателя. Запись говорит о том, каким образом коммутатор должен обслуживать пакет, имеющий заданную метку. Образованный виртуальный канал идентифицируется той же меткой1.
|
|
После прокладки виртуального канала сеть может передавать по нему соответствующий поток данных. Во всех пакетах, которые переносят пользовательские данные, адрес назначения уже не указывается, его роль играет метка виртуального канала. При поступлении пакета на входной интерфейс коммутатор читает значение метки из заголовка пришедшего пакета и просматривает свою таблицу коммутации, по которой определяет, на какой выходной порт передать пришедший пакет.
Таблица коммутации в сетях, использующих виртуальные каналы, отличается от таблицы коммутации в дейтаграммных сетях. Она содержит записи только о проходящих через коммутатор виртуальных каналах, а не обо всех возможных адресах назначения, как это имеет место в сетях с дейтаграммным алгоритмом продвижения. Обычно в крупной сети количество проложенных через узел виртуальных каналов существенно меньше общего количества узлов, поэтому и таблицы коммутации в этом случае намного короче, а, следовательно, анализ такой таблицы занимает у коммутатора меньше времени. По этой же причине метка короче адреса конечного узла, и заголовок пакета в сетях с виртуальными каналами переносит по сети вместо длинного адреса компактный идентификатор потока.
ПРИМЕЧАНИЕ --------------------------------------------------------------------------
Использование в сетях техники виртуальных каналов не делает их сетями с коммутацией каналов. В подобных сетях применяется процедура предварительного установления канала, этот канал является виртуальным, т.е. по нему передаются отдельные пакеты, а не потоки информации с постоянной скоростью, как в сетях с коммутацией каналов.
|
|
На рис. 13 показан фрагмент сети, в которой проложены два виртуальных канала - VC1 и VC2.
Таблица коммутации коммутатора S1
Адрес назначения | Адрес следующего коммутатора |
VC1 | S2 |
VC2 | S3 |
Рис.13 Иллюстрация принципа работы виртуального канала
Первый проходит от конечного узла с адресом N1, до конечного узла с адресом N2 через промежуточные коммутаторы S1, S2 и S4. Второй обеспечивает продвижение данных по пути N3 — S5 — S3 — S1—N1.B принципе между двумя конечными узлами может быть проложено несколько виртуальных каналов, например, еще один виртуальный к
В одной и той же сетевой технологии могут быть задействованы разные способы продвижения данных. Так, дейтаграммный протокол IР используется для передачи данных между отдельными сетями, составляющими Интернет. В то же время обеспечением надежной безопасности доставки данных занимается протокол ТСР, устанавливающий логическое соединение без фиксации маршрута. А Интернет – это пример сети, применяющий технику виртуальных каналов.