1.5. Мережа з маршрутизацією пакетів

Розглянемо деяку мережу з чотирма вузлами (див. рис.2). Частина з них з'єднана між собою каналами зв'язку. У вузлах розташовані абонентські системи, що складаються з ЕОМ (зовнішня пам'ять, периферія, термінали). Абонентські ЕОМ в таких мережах називаються "хост" (англ. host - господар).

Вузлова ЕОМ формує повідомлення, ділить його на пакети, перевіряє пакети, додає заголовок, відправляє по найменш завантажених маршрутах, тобто керує завантаженням комунікаційної підмережі.

У принципі комунікаційна підмережа може мати свою архітектуру, що не збігається з архітектурою "Хоста''. Тому можливі перетворення даних. Щоб звільнити від цієї роботи ,,Хости'', в мережу вводять міні-ЕОМ, які виконують функції програмованого адаптера мережі. Вони, образно кажучи, одним боком повернуті до "Хоста'', а іншим – до мережі, і навпаки.

Рис.2. Мережа з маршрутизацією пакетів.

Розглянемо роботу такої мережі на прикладі.

Нехай потрібно передати повідомлення з першого вузла в третій.

1) "Хост''А сформує чотири пакети і передасть у міні-ЕОМ першого вузла;

2) міні-ЕОМ переведе пакети в структуру комунікаційної мережі і почне розсилати пакети;

3) пакет №1 буде послано по діагональній ланці 1-3;

4) поки перша міні-ЕОМ очікує пітвердження від третьої міні-ЕОМ, другий пакет направляється по ланці 1-2-3 у вузол№2;

5) третій пакет відправляється по ланці 1-4-3 в третій вузол;

6) надходить підтвердження про прибуття пакету №1.

Лінія звільнилась, і по ній посилається пакет №4.

Передача повідомлення закінчена.

Повідомлення, що передається окремими пакетами без їхнього сортування на приймальному вузлі за порядком посилань, називається данограмою, або дейтаграмою (англ. datagramma).

Після отримання підтвердження про правильність пересилання пакета №4 починається обробка повідомлення в третьому вузлі. Сортується пакет за номерами, міні-ЕОМ звільняє пакети від службової інформації, пов'язаної з пересиланням, перекодовує інформацію пакета зі структури комунікаційної мережі в структуру ,,Хосту''В, і пересилає в ,,Хост''В.

Так працює мережа з маршрутизацією пакетів. Її продуктивність визначається в основному максимальною пропускною здатністю ліній зв'язку та швидкодією міні-ЕОМ.

1.6. Мережа із селекцією пакетів

Тепер ознайомимося з принципово іншою мережею: пакети розсилаються всім абонентам без винятку, а адресат відбирає адресований йому пакет (решту ігнорує). Така мережа називається мережею із селекцією пакетів.

На початку 70-х років була спроектована така експериментальна мережа на пропозицію професора Гавайського університету Н.Абрамсона. Мережа отримала назву "Алоха", що в перекладі з гавайської означає любов, порозуміння. Центральною "ланкою" цієї мережі став геостаціонарний супутник зв'язку, який виконував функцію ретранслятора сигналів, а абонентами - університети на Гавайських островах, Японії, США, Австралії. Абоненти були обладнані радіопередавачами та приймачами, антени яких напрямлені на супутник.

Розглянемо принцип роботи такої мережі. Нехай перший абонент надіслав повідомлення четвертому абоненту. Воно потрапить до всіх абонентів, у тому числі й до першого (для контролю). Якщо в цей же час пошле повідомлення і другий абонент, то воно зіпсує повідомлення першого, але це побачить другий абонент і подасть своє повідомлення вдруге. Час затримання для повторного посилання вибирається згідно з законом випадкових чисел (переважно це від 3 до 30 тривалості повного посилання повідомлення). Отже, ймовірність неспотворення повідомлення залежить від навантаження в мережі. У мережі "Алоха" ситуація, коли повідомлення не проходить зовсім, виникало при 18% завантаження. Це можна поправити, ввівши синхронізацію. Така мережа досить дешева. Конус, утворений з вершиною-антеною, є ніби загальним каналом зв'язку, а засобами зв'язку — передавач, приймач і антена. Таке загальнопередавальне середовище називається моноканалом.

Рис.3. Мережа з селекцією пакетів.

Мережу, подібну до "Алохи" дуже зручно використовувати для роботи електронної пошти та нарад у мережі.

Електронна пошта (е-mail) - одна із функцій мережі, яка полягає у передаванні між абонентами будь-яких повідомлень, в тому числі текстів, графіків, мовограм. Передавання по e-mail ідуть із зазначенням адреси абонентів (селективний режим) або всім абонентам мережі (режим телеконференцій, циркулярних повідомлень). Обмін не пов'язаний з реальним масштабом часу. Подібно до організації передавання кореспонденції звичайною поштою, електронна пошта також оперує поняттям "поштова скринька" — певним чином організованою областю пам'яті комп'ютера.

Мережні наради, чи телеконференції іноді відносять до функцій е-mail, хоч це дещо інша функція мережі. Голова конференції перебуває в одному з ОЦ чи абонентських пунктів мережі і регламентує роботу абонентів.

Детальніше про ці функції мережі можна довідатися з літератури, наприклад [16].