Коммутация пакетов

Коммутация каналов

При коммутации каналов пользователям на время сеанса передачи сообщения предоставляется симплексный или дуплексный составной канал, называемый соединительным трактом, составленный из свободных в данный момент каналов на отдельных участках сети. Вначале устанавливается соединение. Инициатор взаимодействия должен сформировать и послать ближайшему коммутатору запрос на установление соединения. Процесс обслуживания при коммутации каналов можно разделить на три стадии: 1. Обмен сигнальной информацией для установления соединения. 2. Обмен полезной информацией по установленному соединению. 3. Обмен сигнальной информацией для разъединения соединения.

После установления соединения две оконечные системы (и только две!) используют его во время всего сеанса взаимодействия.

Информация во время обмена между оконечными системами доставляется практически без задержки, так как не требуется ее обработка в коммутационных узлах.

Недостатки: 1. Статистика показывает, что во время сеанса связи составной канал используется относительно недолго – большую часть канал простаивает. Так, во время телефонного разговора, согласно статистическим исследованиям, паузы занимают 40 – 50% времени сеанса связи.

2. Высокие требования к синхронизации сети.

 

Метод коммутации пакетов (КП) является разновидностью коммутации с накоплением. При коммутации с накоплением (КН) оконечная система имеет постоянную прямую связь со своим узловым пунктом и передает на него информацию. Затем эта информация передается через узлы коммутации другим абонентам, причем в случае занятости исходящих каналов, информация запоминается в узлах и передается по мере освобождения каналов в нужном направлении. При КП сообщения разбиваются на меньшие части, называемые пакетами, каждый из которых имеет установленную максимальную длину. Эти пакеты нумеруются и снабжаются адресами и прокладывают себе путь по сети (методом передачи с промежуточным хранением), которая их коммутирует. Т.о. множество пакетов одного и того же сообщения может передаваться одновременно, что и является одним из главных преимуществ систем КП (передача данных напоминает течение по трубе), таблица 2. Приемник в соответствии с заголовками пакетов выполняет сшивку пакетов в исходное сообщение и отправляет его получателю. Благодаря возможности не накапливать сообщения целиком в узлах коммутации не требуется внешних запоминающих устройств, и вполне можно ограничиться оперативной памятью, а в случае ее переполнения использовать различные механизмы «притормаживания» передаваемых пакетов в местах их генерации.

Части одного и того же сообщения могут в одно и тоже время находиться в различных каналах связи, более того, когда начало сообщения уже принято, его конец отправитель может еще даже не передавать в канал.

 

 

Таблица 2 - Параметры метода КП

 

Параметры ПД	КП
Скорость передачи	Средняя
Избыточность	Наибольшая
Возможность диалога	Есть
Задержка установления соединения	Наименьшая
Использование канала	Наилучшее
Потребность в промежуточной памяти	Ограниченная
Вероятность отказа из-за занятости каналов	Средняя
Возможность работы абонентов с разными скоростями и типами терминалов	Есть

 

В сети с КП следующий процесс передачи.

Вводимое в сеть сообщение разбивается на части - пакеты длиной обычно до 1000-2000 единичных интервалов, содержащие адрес оконечной системы получателя.

В узловом пункте пакет запоминается в оперативной памяти (ОЗУ) и по адресу определяется канал, по которому он должен быть передан. Если этот канал к соседнему узлу свободен, то пакет немедленно передается на соседний узел КП, в котором повторяется та же операция. Если канал к соседнему узлу занят, то пакет может небольшое время храниться в ОЗУ до освобождения канала;

При хранении пакеты устанавливаются в очереди по направлению передачи, причем длина очереди не превышает 3-4 пакетов. Если длина очереди превышает допустимую, пакеты стираются из памяти ОЗУ и их передача должна быть повторена.

Пакеты, относящиеся к одному сообщению, могут передаваться по разным маршрутам в зависимости от того, по какому из них в данный момент они с наименьшей задержкой могут пойти к адресату. В связи с тем, что время прохождения по сети пакетов одного сообщения может быть различным (в зависимости от маршрута и задержек в УК), порядок их прихода в оконечную систему (к получателю) может не соответствовать порядку передачи пакетов.