Техніка комутації

Нехай на станції є повідомлення для передачі мережею із комутацією па­кетів, довжина якого більша, ніж максимальна довжина пакета. Тоді це повідомлення розбивається на пакети, і ці пакети пересилаються по мережі по одному за один раз. В сучасних мережах використовуються два підходи обробки пакетів: дейтаграма (datagram) та віртуальний канал (virtual circuit).

При використанні дейтаграми кожний пакет розглядається незалежно,поза зв’язком з пакетами, які були відправлені до цього.. Кожний вузол обирає наступний вузол на шляху пакета, приймаючи до уваги інформацію, отриману від сусідніх вузлів відносно трафіка, збоїв на лінії та ін. Оскільки пакети з однаковою адресою доставки не обов’яково ітимуть одним і тим же маршрутом (рис. 1.3, в), то вони можуть прибути на кінцевий пункт не в потрібній послі­довності. В даному прикладі вихідний вузол приводить пакети в їх вихід­ний порядок перед тим, як доставити їх за призначенням. В деяких дейтаграмних мережах перевпорядкування відбувається на кінцевому пункті, а не на вихідному вузлі. Можливий випадок коли пакет руйнується в мережі. Наприклад, якщо вузол мережі комутації пакетів виходить з ладу то всі пакети, які знаходяться в черзі на цьому вузлі, можуть бути втрачені. В задачу і вихідного вузла і адреси доставки входить виявлення втраченого пакета та рі­шення про можливість його відновлення. В такому випадку кожний пакет, який розглядається незалежно, називається дейтаграмою.

При використанні віртуального канала (рис. 1.4) плануємий маршрут встановлюється перед посилкою якого-небудь пакета. Як тільки маршрут встановлено, всі пакети між відправником та адресатом ідуть одним і тим же маршрутом. Оскільки маршрут фіксовано на час логічного зв’язку, то це дуже нагадує канал зв’язку, в мережах з комутацією каналів та називається віртуальним каналом. Кожний пакет містить ідентификатор віртуального канала, а також дані. Кожний вузол на встановленому маршруті знає куди направляти такі пакети; при цьому не потрібно розв’язати ніяких задач маршрутизації. В будь-який момент часу кожна стан­ція може мати більше одного віртуального канала до іншої станції та віртуальні канали більш ніж до однієї станції.

Тому основна характеристика технології віртуального каналаполягає в тому, що маршрут між дома станціями встанавлюється до передачі даних. Пакет буферизується на кожному вузлі та ставиться у чергу для передачі линією зв’язку. Відміна від технології дейтаграмполягає в тому, що в віртуальних каналах вузол не потребує в прийняття рішення про вибір маршруту для кожного пакета. Це робиться лишь один раз для всіх пакетів, які використовують даний віртуальний канал.

Якщо дві станції повинні обмінюватися даними на протязі довгого проміжка часу, то в цьому случае зручніше використовувати віртуальні канали. По-перше, мережа може надати сервіси, зв’язані з віртуаль­ним каналом, включаючи упорядкування та контроль помилок. Упорякування зв’язане з тим фактом, що якщо пакети ідуть одним маршрутом, то вони і доставляються в початковому порядку. Контроль помилок — це сервіс, який гарантує не тільки доставку пакетів в звичайному порядку, але й те, що всі пакети доставлені вірно. Наприклад, якщо пакет на марш­руті від вузла 4 до вузлу 6 втрачається при доставці на вузол 6 або доставляється з помилкою, то вузол 6 може запитати повторну передачу пакета від вузла 4. Інша перевага полягає в тому що пакети повинні проходити по мережі швидше у випадку віртуальних каналів; не потрібно приймати рішення про ви­бір маршрута для кожного пакета на кожному вузлі.

Одна з переваг дейтаграмного підходу полягає в тому, що немає необ­хідності в етапі встановлення з’єднання Тому, якщо станції необхідно послати тількио один з кількох пакетів, дейтаграмна доставка буде відбуватись швидше. Інша перевага дейтаграм — це гнучкість. Наприклад, якщо в одному фрагменті мережі створюється надмірне перевантаженння, входящі дейтаграми можуть направлятися в обхід цієї про­блемної ділянки. При використанні віртуальних каналів пакети ідуть за визначеним маршрутом, і в цьому випадку важче уникати перевантажень.. Третя перевага полягає в тому, що дейтаграмная доставка більш надійна. Якщо при використанні віртуальних каналів вузол виходить з ладу, всі віртуальні канали, які проходять через такий вузол також виходять з ладу. Якщо вузол виходить з ладу при дейтаграмній доставці, наступні пакети можуть знайти інший маршрут, в якому збійний вузол використовуватись не буде