Метод коммутации пакетов
В основном напоминает коммутацию сообщений, за исключением того, что сообщения разбиваются на меньшие части, называемые пакетами, максимальная длина которых ограничена, так для сети ARPA длина информационной части пакета 1008 бит. Эти пакеты нумеруются и снабжаются адресом (как и при коммутации сообщений) и прокладывают себе путь по сети, которая их коммутирует. Таким образом, множество пакетов одного и того же сообщения может передаваться одновременно, что является одним из главных преимуществ коммутации пакетов. В результате заметно (по сравнению с методом КС) снижается время передачи (снижение может быть пропорционально числу пакетов, на которое разбивается сообщения, а следовательно, и требуемый объем буферной памяти в узлах коммутации). На рис. 1 иллюстрируются три способа коммутации: на рис. 1,а показан путь передачи по сети, состоящей из четырех узлов и трех линий передачи. Предполагается, что никакой другой трафик на сети не мешает этой передаче. На рис. 1,б представлена идеализированная последовательность событий для коммутации каналов. В нее включены процесс соединения в каждом узле (который вносит главный вклад в задержку) и следующая за ним передача устанавливающего сигнала (по предположению имеющему нулевую длину), который поступает в коммутатор В спустя время распространения. Этот цикл повторяется на пути. В конце генерируется сигнал обратной связи, который запускает передачу данных. Отметим, что требуется лишь один временной интервал для передачи данных. На рис. 1,в показана последовательность событий при коммутации сообщений. После небольшой задержки для переключения коммутатора (чтобы выбрать маршруты и т.д.) происходит передача сообщения из А в В; кроме данных передается заголовок (для идентификации и выбора маршрута, так как путь здесь не устанавливается, как при коммутации каналов). После того, как узел В закончит прием всего сообщения, последовательность событий повторяется при переходе от В к С и т.д. При коммутации пакетов (рис. 1,г) сообщение разбивается на восемь пакетов, каждый со своим собственным заголовком. Как видно, последовательность пакетов течет, как по наклонной трубе. Из-за отсутствия заголовка число двоичных символов, передаваемых при коммутации каналов, является наименьшим, при коммутации сообщений число передаваемых двоичных символов возрастает, и, наконец, больше всего двоичных передается при коммутации пакетов.
Для сетей с быстрым соединением каналов время доставки сообщений иногда меньше, чем при коммутации пакетов. Для длинных сообщений по путям с большим числом промежуточных узлов коммутации предпочтительнее сети с быстрой коммутацией каналов.
Лучшие стороны двух способов коммутации можно объединит, если принять пакетную коммутацию для коротких сообщений, а коммутацию каналов для длинных сообщений, т.е. строить сети с гибкой системой коммутации.
Одной из основных характеристик сети ПД является величина средней задержки сообщения в сети, т.е. время передачи сообщения от источника до адресата. Эта характеристика с одной стороны определяет качество функционирования сети, например, пригодность сети ПД для организации диалогового режима связи между абонентами, с другой - сложность (стоимость аппаратуры, устанавливаемой в узлах коммутации, так как согласно теореме Литла среднее число сообщений в сети (а, следовательно, суммарный объём буферной памяти в узлах коммутации) прямо пропорционально величине средней задержки сообщения в сети. Поэтому цель цикла лабораторных работ, состоит в:
исследовании зависимости величины средней задержки для каждого метода коммутации данных от величины загрузки каналов сети, величины средней длины сообщений, времени коммутации соседних линий связи, образующих путь следования для сообщений, длины пакета и для сети с гибридной системой коммутации ограничения на длину сообщений, передаваемых способом коммутации пакетов;
определении для каждого метода коммутации данных области значений параметров (загрузки линий, средней длины сообщений, времени соединения и для сети с гибридной системой коммутации ограничения на длину сообщений, передаваемых способом коммутации пакетов), для которых данный метод коммутации дает минимальную по отношению к другим методам коммутации среднюю задержку сообщения в сети.
