И каналов

В этой главе продолжается исследование общих принципов коммутации в телекоммуникаци­онных сетях. Мы детально изучим и сравним два основных типа коммутации — коммутацию каналов и коммутацию пакетов.

Исторически коммутация каналов появилась намного раньше коммутации пакетов и ведет свое происхождение от первых телефонных сетей. Невозможность динамического перерас­пределения пропускной способности физического канала является принципиальным ограни­чением сети с коммутацией каналов.

Принцип коммутации пакетов был изобретен разработчиками компьютерных сетей. Коммутация пакетов учитывает особенности компьютерного трафика и является более эффективным спо­собом коммутации для компьютерных сетей по сравнению с традиционным методом коммута­ции каналов, применяющимся в телефонных сетях.

Однако достоинства и недостатки любой сетевой технологии — относительны. Наличие бу­ферной памяти в коммутаторах пакетных сетей позволяет эффективно использовать пропуск­ную способность каналов при передаче пульсирующего трафика, но приводит к случайным за­держкам в доставке пакетов, что является недостатком для трафика реального времени, который традиционно передается с помощью техники коммутации каналов.

В главе рассматриваются три метода продвижения пакетов, используемые в сетях с коммута­цией пакетов: дейтаграммная передача, передача с установлением логического соединения и техника виртуальных каналов.

Заканчивается глава изучением принципа разделяемой среды, широко используемого в ло­кальных сетях.

Коммутация каналов

Список ключевых слов: линия связи, установление соединения, запрос, трафик реального времени, подканал, коэффициент пульсации трафика.

Чтобы объяснить основную идею коммутации каналов, рассмотрим ее в макси­мально упрощенном виде. Как показано на рис. 3.1, коммутационная сеть состо­ит из коммутаторов (SI, S2,..., S5), связанных между собой линиями связи. Каж­дая линия имеет одну и ту же пропускную способность.

№11111 ИЛ

Оборудование пользователя

| Данные пользователя

| Незначащие данные

Рис. 3.2. Дополнение потока до пропускной способности линии

Каждый абонент подключается к сети с помощью терминального устройства (Т), которое посылает данные в сеть с постоянной скоростью, причем эта скорость в точности равна пропускной способности линий. Если в какие-то периоды вре­мени у абонента скорость информации, которую он хочет передать в сеть (пред­ложенная нагрузка), оказывается меньше пропускной способности линии, то
терминальное устройство продолжает питать сеть постоянным потоком данных, дополняя полезную информацию пользователя «пустыми» (незначащими) дан­ными (рис. 3.2). О том, что часть потока битов несет полезную информацию, а часть является «заполнителем», знает терминальное устройство получателя, которое должно отбрасывать незначащую информацию и передавать пользовате­лю только те данные, которые посылал в сеть отправитель.

Так как все мы — многолетние пользователи телефонной сети, которая является наиболее распространенным представителем сетей с коммутацией каналов, то мы будем сопровождать наше объяснение примерами из области телефонии.