38) Коммутация каналов, сообщений, пакетов. Виртуальные каналы.

Соединение с коммутацией каналов — вид телекоммуникационной сети, в которой между двумя узлами сети должно быть установлено соединение (канал), прежде чем они начнут обмен информацией. Это соединение на протяжении всего сеанса обмена информацией может использоваться только указанными двумя узлами. После завершения обмена соединение должно быть соответствующим образом разорвано.

Глобальные сети с коммутацией каналов и пакетов

Глобальные сети Wide Area Networks (WAN), которые относятся к территориальными компьютерными сетями, предназначены, как и локальные сети для предоставления услуг, но значительно большему количеству пользователей, находящихся на большой территории.

Методы коммутации

В глобальных сетях существует три принципиально различные схемы коммутации:

 коммутация каналов;

 коммутация сообщений 

 коммутация пакетов;

Коммутация каналов в глобальных сетях – процесс, который по запросу осуществляет соединение двух или более станций данных и обеспечивает монопольное использование канала передачи данных до тех пор, пока не произойдет разъединение. Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой – коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети.

Коммутация сообщений в глобальных сетях – процесс пересылки данных, включающий прием, хранение, выбор исходного направления и дальнейшую передачу сообщений без нарушения их целостности. Используются в тех случаях, когда не ожидается немедленной реакции на сообщение. Сообщения передаются между транзитными  компьютерами сети с временной буферизацией их на дисках каждого компьютера. Сообщениями называются данные, объединенные смысловым содержанием, имеющие определенную структуру и пригодные для обработки, пересылки или использования.

Источниками сообщений могут быть голос, изображения, текст, данные. Для передачи звука традиционно используется телефон, изображений – телевидение, текста – телеграф (телетайп), данных – вычислительные сети. Установление соединения между отправителем и получателем с возможностью обмена сообщениями без заметных временных задержек характеризует режим работы online. При существенных задержках с запоминанием информации в промежуточных узлах имеем режим offline.

Коммутация пакетов в глобальных сетях – это коммутация сообщений, представляемых в виде адресуемых пакетов, когда канал передачи данных занят только во время передачи пакета и по ее завершению освобождается для передачи других пакетов. Коммутаторы сети, в роли которых выступают шлюзы и маршрутизаторы, принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге станции назначения.

Понятие виртуальный канал (ВК) используется для описания однонаправленной передачи ячеек, имеющих общий идентификатор виртуального канала,

Виртуальные каналы бывают трех типов: постоянные виртуальные каналы (Permanent Virtual Circuit — PVC), нежесткие каналы PVC (soft PVC — SPVC) и коммутируемые виртуальные каналы (Switched Virtual Circuit — SVC). Первоначально для технологии Frame Relay были предложены постоянные виртуальные каналы, которые до сих пор остаются самыми распространенными, однако в промышленности все большее распространение находят коммутируемые виртуальные каналы. Чтобы было легче различать постоянные и коммутируемые виртуальные каналы, канал PVC необходимо готовить или настраивать вручную во время заключения договора о предоставлении услуг. После того как канал PVC установлен, он работает постепенно (что следует из названия), до тех пор, пока абонент или поставщик услуг не прекратят контракт, который касается данного виртуального канала. Работа канала SVC также определяется контрактом между абонентом и поставщиком услуг, однако при этом такие каналы устанавливаются или разрываются (в них осуществляется переключение или установка связи) автоматически по требованию абонента. Как вы уже, наверное, догадались, если каналы используются не постоянно, то использование подключения SVC может оказаться дешевле, чем PVC. По мере увеличения загрузки виртуальных каналов экономическая эффективность коммутируемых виртуальных каналов снижается. Эта ситуация аналогична постоянному использованию продукта, обладающего возможностью коммутации, без применения этой возможности. В таком случае лучшим выбором может оказаться выделенный канал. Установление, поддержка и разрыв канала SVC осуществляется в соответствии с рекомендацией ITU-T Q.933 с помощью обмена сигналами на границе сети по интерфейсу UNI, а внутри сети — по интерфейсу NNI.