Архітектура ЕОМ, комп’ютерні та інформаційні мережі

13. Поняття мереж комутації: пакетів, каналів, повідомлень.
Контроль перевантажень в мережах комутації пакетів.

Любые сети связи поддерживают некоторый способ коммутации своих абонентов между собой. Абоненты соединяются с коммутаторами индивидуальными линиями связи, каждая из которых используется в любой момент времени только одним, закрепленным за этой линией абонентом. Между коммутаторами линии связи разделяются несколькими абонентами, то есть используются совместно.

Существуют три принципиально различные схемы коммутации абонентов в сетях: коммутация каналов (circuit switching), коммутация пакетов (packet switching) и коммутация сообщений (message switching). Сети с коммутацией каналов ведут свое происхождение от первых телефонных сетей. Сети с коммутацией пакетов появились в конце 60-х годов как результат экспериментов с первыми глобальными компьютерными сетями. Сети с коммутацией сообщений послужили прототипом современных сетей с коммутацией пакетов и сегодня они в чистом виде практически не существуют.

Мережі, що передають пакети від множини різноманітних користувачів по багаьох доступних маршрутах, називаються мережами з комутацією пакетів (відповідно до методу упаковування і пересилки даних).

Вихідний блок даних розбивається на пакети, і кожний пакет постачається адресою одержувача й іншої службової інформації. При комутації пакетів кожний пакет передається проміжними станціями по оптимальному на сучасному момент маршруту між джерелом і одержувачем. Хоча кожний пакет просувається власним шляхом, а пакети, що складають повідомлення, можуть досягати адресата в різний час або зі зміненою черговістю, комп'ютер, що приймає, точно відновить вихідне повідомлення.

Пакети мають невеличкий розмір. Якщо при передачі виникає помилка, то передати ще разом маленький пакет простіше, чим великий. Крім того, маленькі пакети займають комутатори протягом дуже короткого проміжку часу.

Как сети с коммутацией пакетов, так и сети с коммутацией каналов можно разделить на два класса по другому признаку - на сети с динамической коммутацией и сети с постоянной коммутацией.

В первом случае сеть разрешает устанавливать соединение по инициативе пользователя сети. Коммутация выполняется на время сеанса связи, а затем (опять же по инициативе одного из взаимодействующих пользователей) связь разрывается. В общем случае любой пользователь сети может соединиться с любым другим пользователем сети.

Во втором случае сеть не предоставляет пользователю возможность выполнить динамическую коммутацию с другим произвольным пользователем сети. Вместо этого сеть разрешает паре пользователей заказать соединение на длительный период времени.

Примерами сетей, поддерживающих режим динамической коммутации, являются телефонные сети общего пользования, локальные сети, сети TCP/IP.

В настоящее время для мультиплексирования абонентских каналов используются две техники:

· техника частотного мультиплексирования (Frequency Division Multiplexing, FDM);

· техника мультиплексирования с разделением времени (Time Division Multiplexing, TDM).