Сеть с коммутацией сообщений (кс)

осуществляет передачу сообщений так, что в определенный момент времени используется только один канал (канал между соседними узлами коммутации) для данной передачи. Сообщение сначала передается от узла источника к следующему узлу на его пути, где заносится в буфер. После приема всего сообщения этим узлом выбирается следующий шаг в его следовании, причем, перед передачей к следующему пункту на его пути сообщение проверяется на правильность (т.е. отсутствие ошибок). В том случае, если линия перегружена или недоступна по какой-либо другой причине, сообщение может быть задержано, передано позднее или послано в обход по другому маршруту. Таким образом, при успешной передаче по сети с промежуточным хранением, сообщение «прыгает» через участки сети от одного узла к другому, используя лишь один канал в любой данный момент времени, и, возможно, ожидая в очереди освобождения занятых каналов. Так как система коммутации сообщений отвечает за надежную доставку, для каждой части системы обеспечивается проверка и предусмотрены средства для восстановления после сбоев. Входящие сообщения хранятся не только в буферах, но и немедленно записываются на внешнюю память как сохраняемая копия. Ведется учет всех сбоев сообщений, проходящих через системы, так что всякая причина недоставки может быть выявлена. Еще более важным является то, что передача от одного коммутатора сообщений к другому выполняется с использованием средств защиты от ошибок (реализуемых в канальном протоколе). Это было вызвано не только требованиями надежной передачи данных, но в равной степени необходимости защиты заголовка сообщения, содержащего информацию о месте назначения сообщения, об его источнике, приоритете и другую управляющую информацию. Если обнаружена ошибка в сообщении, то оно не может быть передано дальше. Именно для этих случаев прежде чем передать сообщение узел коммутации его запоминает и сохраняет его копию.

Когда система сильно загружена, очереди расширяются за счет долговременной памяти; при этом задержка может оказаться весьма значительной. На практике колебания трафика в течение дня позволяют выполнить все передачи. Если узел коммутации загружен слабо, то все приходящие сообщения обслуживаются немедленно, но тем не менее и в этом случае имеет место задержка до начала обслуживания сообщения вследствие записи в память полного сообщения. Эта задержка равна времени передачи сообщения по линии связи, определяемому скоростью телеграфирования в линии. Для сети в целом задержка имеет разброс от нескольких секунд до нескольких часов.

Метод передачи с промежуточным накоплением, используемый при коммутации сообщений, хорошо отвечает предъявленным требованиям на достоверность передачи. Такие системы могут работать в условиях, когда средства передачи имеют высокую стоимость и пропускные способности линий недостаточны для обработки пиковых нагрузок трафика. В результате с сети присутствуют большие задержки, которые неприемлемы для диалоговой системы, но в то же время служат целям надежной доставки сообщений.

Имеющийся опыт эксплуатации сетей с КК и КС позволяет сформулировать следующие преимущества метода КС над методом КК.

1. Возможность установления соединений между разнотипными абонентскими устройствами, имеющими различные скорости передачи, форматы сообщений и алгоритмы обмена информацией, в то время как метод КК предполагает использование у абонента-отправителя и абонента-получателя совершенно идентичных технических средств передачи и приема.

2. Допустимость использования на разных участках тракта передачи сообщений между двумя абонентами различных типов каналов связи, отличающихся между собой скоростями, видами используемой модуляции и т.д.

3. Возможность организации передачи сообщений различных приоритетных категорий срочности, что очень сложно в системах КК.

4. Простота организации многоадресной передачи сообщений.

5. Хорошая приспособленность сетей с КС к работе в условиях перегрузок.

6. Возможность «немедленного» обслуживания абонентов в режиме «ожидания в узлах» даже в период наибольшей нагрузки.

7. Возможность соединения абонентов различных сетей передачи данных через узлы коммутации (интерфейсные) и тем самым создание условий для объединения различных сетей в единую сеть.

8. Возможность эволюционного совершенствования методов управления потоками сообщений без замены технических средств с целью дальнейшего повышения эффективности сети связи. Эта возможность обусловлена тем, что обработка сообщений в узлах коммутации осуществляется ЭВМ (изменение программ обработки).

9. Значительно высокая эффективность использования каналов связи, причем в период максимальной нагрузки этот выигрыш может достигать 6 - 7 раз.

Однако для сетей с КК сохраняются определенные преимущества.

1. Проще оборудование на коммуникационных узлах и у абонентов.

2. Проще алгоритм установления соединений и передачи сообщений.

3. Проще структура заголовка сообщений и принцип адресации.

4. Меньше избыточность передаваемой информации из-за сокращения объема служебных сведений в передаваемых сообщениях.

Стремление ускорить время доставки сообщений в сетях с КС привело к появлению метода коммутации пакетов (КП).