3.2. Метод коммутации сообщений

В сетях с передачей информации методом коммутации сообщений (МКС) пользовательская информация передается по сети в виде сообщений. Сообщение содержит данные пользователя и заголовок сообщения. Заголовок – это дополнительная служебная информация, содержащая адрес получателя информации и другую информацию, которая предназначена для контроля и управления обменом.

Такое сообщение передается в сети от узла к узлу следующим образом. Сформированное абонентом-отправителем сообщение принимается узлом связи А и запоминается в памяти узла. Узел связи А обрабатывает заголовок сообщения, анализирует адрес получателя и на основе этого анализа определяет дальнейшее направление передачи у узлу В. Узел связи В принимает сообщение, запоминает его в памяти, а по окончании приема обрабатывает заголовок и определяет дальнейший маршрут, ведущий к абоненту-получателю информации.

Таким образом, на каждом транзитном узле осуществляется буферизация передаваемой информации: прием полного сообщения, его обработка и только после этого дальнейшая его транспортировка. Такая процедура приводит к существенному увеличению времени доставки информации от абонента-отправителя до абонента-получателя.

Временная диаграмма передачи информации в сети с коммутацией сообщений показана на рис. 3. В качестве примера рассмотрим обмен информацией между исходящим узлом А и входящим узлом D через два транзитных узла связи В и С.

В исходном состоянии в момент времени tА₀ (начало сеанса обмена) на исходящем узле связи А находятся данные пользователя, которые необходимо передать входящему узлу связи D, а также адрес этого узла.

В промежутке времени ТА4₁ осуществляется обработка этой информации исходящим узлом А, которая заключается в следующем:

– выбор на основе анализа адреса входящего узла связи направления (маршрута) передачи (например, к УСВ) и свободного канала этого направления;

– формирование заголовка:

– формирование сообщения (данные + заголовок);

– выдача сформированного сообщения в выбранный канал (интервал времени ТА1₁. Величина этого интервала определяется скоростью передачи и объемом сообщения

Узел связи В принимает указанное сообщение (интервал времени ТВ2₁), запоминает его и в промежутке времени ТВ4₁ производит обработку принятого сообщения, которая заключается в следующем:

– контроль отсутствия ошибок в принятом сообщении;

– выбор на основе анализа адреса входящего узла связи дальнейшего направления (маршрута) передачи (например, к УСС) и свободного канала этого направления;

– модификация заголовка сообщения (при необходимости);

– передача модифицированного сообщения выбранным каналом в узел связи С;

– передача в узел связи А служебного сообщения “Подтверждение приема”.

После приема и обработки этого служебного сообщения данные пользователя на узле связи А могут быть уничтожены.

Обработка принятых сообщений следующими узлами связи (С, D, …) осуществляется таким же образом, как и на узле В.

Основные временные характеристики метода коммутации сообщений следующие:

– Время задержки информации в сети ТЗдСт: – определятся как время доставки каждого і-го бита информации от узла-отправителя до узла получателя. На приведенной временной диаграмме это будет интервал времени от tА₁ до tD₁ (от момента выдачи узлом-отправителем 1-го бита сообщения до момента приема этого бита узлом-получателем.

– Время доставки информации ТДост: – определяется от момента tА₀, когда исходящий узел инициирует обмен, до момента времени tD₂, когда входящий узел принял и обработал сообщение.

– Время сеанса обмена ТСеанса: – интервал времени от момента tА₀ до момента tС₂, когда узлом С принято от узла-получателя D и обработано последнее служебное сообщение “Подтверждение сообщения”.

– Время занятия канала: – промежуток времени от момента занятия канала в данном сеансе до его полного освобождения. На каждом участке тракта передачи это время будет различное. Например, для канала между узлами В и С это будет интервал времени ТЗанВС= tВ₂–tВ₁.

– Время удержания каждого канала без использования для передачи определяется только временем обработки сообщения на узлах, которые связаны данным каналом (для приведенного выше примера это будет время ТС4₁+ТВ4₂).

ТСеанса

ТДост