Dövrə və paket kommutasiyası ilə qlobal şəbəkələr. Dövrəli kommutasiya şəbəkələrinin ümumi xassələri

Şəbəkədə məlumatların kommutasiya və marşrutlaşdırma üsulları. Qlobal şəbəkələr öz inkişafında üç mərhələdən keçmişdir:

I. 60-cı illər. Mövcud telefon şəbəkəsindən istifadə.

İki ABS tələb olunan telefon nömrəsini yığmaqla modem vasitəsilə beynəlxalq telefon şəbəkəsinə (TN) qoşularaq bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqə qura bilər.

Əsas Xüsusiyyətlər:

Qarşılıqlı əlaqə proqramlı şəkildə idarə olunurdu.
Asinxron qarşılıqlı əlaqə rejimi istifadə edilmişdir.
Maksimum ötürmə sürəti 800 bps.
Üstünlük: telefon şəbəkəsinin hər yerdə olması məlumatların ötürülməsi üçün universal əlçatanlığı təmin edir.
Dezavantajları: sərt məlumat ötürmə sürəti. Maşın daha aşağı ötürmə sürətini tələb edirsə, o zaman kanalın imkanlarından istifadə edilmir. Daha çox olsa, telefon kanalı onu qane edə bilməzdi.

II.70-ci illər. Məlumat şəbəkəsinin yaranması.

İki ABS məlumat şəbəkəsi vasitəsilə bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur Abunəçi sisteminin şəbəkəyə qoşulması (şək. 10) modemdən istifadə etməklə (müstəsna hallarda - icarəyə götürülmüş xətt vasitəsilə) telefon xətti ilə həyata keçirilir.

Əsas Xüsusiyyətlər:

Qarşılıqlı əlaqə AS-lərdən biri vasitəsilə idarə olunur.
Şəbəkə sinxron ötürmə rejimindən istifadə etməyə icazə verdi (icarəyə götürülmüş xətlər altında). MAX ötürülmə sürəti 64 Kbps (xüsusi xətlər vasitəsilə).
Qovşaqlar xüsusi kanallar vasitəsilə daxil olan rəqəmsal məlumatların kommutasiyası və yönləndirilməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur və aşağıdakı quruluşa malikdir.
Üstünlükləri: Nisbətən yüksək məlumat ötürmə sürəti.
Dezavantajları: Eyni kanallar üzərindən məlumat və səs ötürmək imkanı yoxdur.

III. 80-90-cı illər. İctimai şəbəkələrin yaradılması, açıq sistemlərin qarşılıqlı əlaqəsi (OSI) modelinə uyğundur.

Əsas Xüsusiyyətlər:

İstənilən kompüter, alınan məlumatların əlaqələndirilməsini təmin edən interfeys (şluz) vasitəsilə ötürücü şəbəkəyə qoşulur. Məlumat və səs eyni şəbəkə üzərindən ötürülə bilər.
Məlumat şəbəkəsi qovşağının əsas xüsusiyyətlərindən biri məlumatın dəyişdirilməsi və yönləndirilməsidir. Onun mahiyyəti Rabitə qovşağı tərəfindən paketlərin ötürülməsi lazım olan kanallar ardıcıllığının (ötürülməzdən əvvəl bir sıra məlumatların bölündüyü bloklar) seçimindədir. Məlumat keçidinin nümunəsi təqdim olunur. Budur abunəçi sistemləri A (ötürücü) ilə B (qəbuledici) abunəçi sistemlərini birləşdirən CS qovşağı.
Node proqram təminatı bu paketləri abunəçilərə B hansı ardıcıllıqla və hansı kanallar vasitəsilə göndərəcəyinə qərar verməlidir. Bu prosesə qovşaqda məlumatların kommutasiyası deyilir. Məlumat dəyişdirməyin iki yolu var: dövrə kommutasiyası və paket kommutasiyası. Birinci halda (kanal keçidi) fiziki kanalın kommutasiyası əvvəllər sxemə uyğun olaraq bir dəfə həyata keçirilir. əks əlaqə siqnalı, mesajı qəbul etməyə hazır olması barədə məlumat verir. Bundan sonra A abunəçisi məlumat ötürməyə başlayır. Məlumatların ötürülmə müddəti ötürülən mesajın uzunluğundan, kanalın tutumundan (məlumatların ötürülmə vaxtı) və kanal boyunca siqnalın yayılma müddətindən asılıdır. Ötürmə zamanı kanalın heç bir hissəsi başqa bir ABS tərəfindən istifadə edilə bilməz.
Kanal dəyişdirmə üsulu sadədir, lakin bir sıra əhəmiyyətli çatışmazlıqlara malikdir:
Məlumat ötürmək üçün xətti təşkil etmək üçün lazım olan vaxt kifayət qədər uzundur.

Rabitə kanallarından səmərəsiz istifadə. Sessiya zamanı iki abunəçi arasında uzun fasilələr ola bilər, lakin fasilələr zamanı bu abunəçilər arasında rabitə kanalları başqaları tərəfindən tutula bilməz. Məlumat ötürülməsinin aşağı etibarlılığı. Bu, kanalların ardıcıllığı üzrə ötürülən məlumatların heç bir yerdə yoxlanılmaması ilə bağlıdır. Bu çatışmazlıqları aradan qaldırmaq istəyi paket kommutasiyasının yaradılmasına səbəb oldu. Mahiyyət ondan ibarətdir ki, burada hər bir paketin təyinat ünvanı var və müstəqil olaraq alt şəbəkə vasitəsilə ötürülür. Bu üsuldan istifadə edərkən qovşaq paketin ünvanını yoxlayır və onların hər biri üçün onun hansı növbəti kanaldan ötürülməsinə qərar verilir. Burada, heç bir cüt abunəçi qarşılıqlı əlaqə sessiyası zamanı hər hansı bir kanalı xüsusi olaraq tutmur.

Paket kommutasiya üsulu bir sıra əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir:

Kanalların iş vaxtını müxtəlif abunəçi cütləri arasında bölməklə rabitə kanallarından səmərəli istifadə (məlumat axınlarının multipleksləşdirilməsi). Məlumatların çoxaldılması prosesi
Ötürülmüş məlumatların yüksək etibarlılığı. Bu, hər bir paketi bütün şəbəkə qovşaqları tərəfindən yoxlanmaqla əldə edilir.
Məlumat ötürmə qabiliyyətinin demək olar ki, ani təmin edilməsi (Ab-göndərəndən Ab-qəbulediciyə qədər yolu təşkil edən kanalların sərbəst qalmasını gözləməyə ehtiyac yoxdur.

Dövrə keçid üsulu bütün çatışmazlıqlarına baxmayaraq, paket kommutasiyası ilə müqayisədə bir üstünlüyü var. Bu, kanalların eksklüziv mülkiyyəti ilə bütün paketlərin eyni vaxtda yolu keçməsidir. Paketləri dəyişdirərkən qovşaqlardakı pik yüklər bəzi gecikmələrə səbəb ola bilər. Dövrə kommutasiya metodunun göstərilən üstünlüyünü nəzərə alaraq, paket kommutasiya metodu hazırda modernləşdirilir. O, həm dövrə kommutasiyasını, həm də paket kommutasiyasını təmin edən hərtərəfli olmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Belə şəbəkələrə inteqrasiya edilmiş xidmətləri olan diskret şəbəkələr deyilir. Bu şəbəkələr diskret adlanır, çünki onlar vasitəsilə diskret siqnallar ötürülür. İnteqrasiya edilmiş xidmət o deməkdir ki, hər bir belə şəbəkə gələcəkdə demək olar ki, bütün rabitə şəbəkələrini əvəz edəcək: telefon, teleqraf, teletayp və s. Paket ötürülməsinin modernləşdirilmiş metodunun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, rabitə alt şəbəkəsinin istənilən məlumat ötürmə kanalı 2 rejimdə işləyə bilər: eksklüziv və kollektiv. Buna görə də, ötürülən paketlər ardıcıllığının birinci paketi bütün qovşaqları bu ardıcıllığın qalan paketlərinin hansı rejimdə ötürülməsi barədə məlumatlandırmalıdır.

Kanal keçidi ola bilər

məkan
müvəqqəti.

Məkan açarıölçüsü N*M, N girişin üfüqi avtobuslara, M çıxışının isə şaquli avtobuslara qoşulduğu bir şəbəkədir (matris). açıldı. Əgər N< M, то коммутатор может обеспечить соединение каждого входа с не менее чем одним выходом; в противном случае коммутатор называется блокирующим, т.е. не обеспечивающим соединения любого входа с одним из выходов. Обычно применяются коммутаторы с равным числом входов и выходов N*N. Недостаток рассмотренной схемы - большое число коммутирующих элементов в квадратной матрице, равное N2. Для устранения этого недостатка применяют многоступенные коммутаторы. Например, схема трехступенного коммутатора 6*6 имеет видДостаточным условием отсутствия блокировок входов является равенство k >2*n-1. Burada k - aralıq mərhələdəki blokların sayı, n = N/p; p giriş mərhələsindəki blokların sayıdır. Göstərilən şəkildə. Diaqram 1.3-də bu şərt yerinə yetirilmir, ona görə də bloklama mümkündür. Məsələn, a1-d1 əlaqəsi yaratmaq istəyirsinizsə, lakin a2-b2-c4-d3, a3-b3-c1-d2 əlaqələri əvvəllər qoşulubsa, o zaman b1, c3 və c5 avtobusları a1 üçün mövcuddur, lakin onlar d1-ə aparmayın. Çox mərhələli açarlarda, gecikmənin bir qədər artması hesabına keçid elementlərinin sayı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Beləliklə, bir pilləli 1000*1000 açarını n = 22 və k = 43 olan üç mərhələli ilə əvəz edərkən açarların sayı 10 6-dan 2*46*22*43+43*46*46-a qədər azalır, yəni. təxminən 0,186*10 6-a qədər.

Zaman keçidi bufer yaddaşı əsasında qurulmuş, qeyd onun xanalarında daxilolmaların ardıcıl sorğulanması ilə həyata keçirilir və keçid məlumatların istənilən yaddaş xanalarından çıxışlara oxunması ilə həyata keçirilir. Bu halda, bir yazma-oxu dövrü müddətində gecikmə olur. Hal-hazırda müvəqqəti və ya qarışıq keçid üstünlük təşkil edir. Bir çox hallarda paket kommutasiyası ən effektivdir. Birincisi, mürəkkəb konfiqurasiyalı şəbəkələrdə məlumatların ötürülməsi eyni mesajın paketlərinin şəbəkənin müxtəlif hissələrində paralel ötürülməsinin mümkün olması səbəbindən sürətlənir; ikincisi, xəta baş verdikdə, bütün uzun mesajı deyil, qısa bir paketi yenidən ötürmək lazımdır. Bundan əlavə, paket ölçüsünün yuxarı həddi, şəbəkədəki məlumat ötürmə marşrutları boyunca ara qovşaqlarda daha az miqdarda bufer yaddaşı ilə işləməyə imkan verir.

Paket kommutasiya şəbəkələrində iki iş rejimi var:

virtual kanal rejimi (başqa bir ad əlaqə yönümlü rabitədir)
datagram rejimi (əlaqəsiz rabitə).

IN virtual kanal rejimi bir mesajın paketləri müəyyən edilmiş marşrut üzrə təbii qaydada ötürülür. Bu halda, kanal kommutasiyasından fərqli olaraq, müxtəlif mesajların paketləri kanal üzərindən növbə ilə ötürüldükdə (bu, vaxtın çoxalma rejimi adlanır, əks halda TDM - Vaxt Bölmə Metodudur) və ya gecikdirildikdə, rabitə xətləri bir çox mesajla ayrıla bilər. ara tamponlar. Alıcıdan göndərənə təsdiq mesajı - müsbət qəbz göndərməklə məlumatların ötürülməsinin düzgünlüyünün monitorinqi təmin edilir. Bu nəzarət həm marşrutun bütün aralıq qovşaqlarında, həm də yalnız son qovşaqda mümkündür. Bu, start-stop üsulu ilə həyata keçirilə bilər ki, bu zaman göndərici əvvəlki paketin düzgün ötürülməsi təsdiqini alana qədər növbəti paketi ötürmür və ya pəncərə ötürülməsi üsulu ilə. Pəncərə N paketdən ibarət ola bilər və bütün pəncərədə bildirişlərin qəbulunda gecikmələr ola bilər. Beləliklə, ötürmə zamanı bir səhv baş verərsə, yəni. göndərici K paket nömrəsi ilə bağlı mənfi qəbz alır, sonra təkrar ötürmə tələb olunur və o, K paketi ilə başlayır. Məsələn, şəbəkələrdə dəyişən pəncərə ölçüsündən istifadə edə bilərsiniz. Beləliklə, RFC-793 sənədinin tövsiyəsinə uyğun olaraq təsdiqləmələr üçün gözləmə müddəti Tav = 2*Tav düsturu ilə hesablanır, burada Tav:= 0.9*Tav + 0.1*Ti, Tav paket səyahətinin orta qiymətidir. zaman alıcıya və geriyə , Ti bu zamanın növbəti ölçülməsinin nəticəsidir.

Datagram rejimində Mesaj dataqramlara bölünür. Dataqram paket kommutasiyalı kompüter şəbəkələrində eyni mesajın digər hissələrindən asılı olmayaraq ötürülən məlumat parçasıdır. Eyni mesajın dataqramları şəbəkə üzərindən müxtəlif marşrutlar üzrə ötürülə bilər və ixtiyari ardıcıllıqla alıcıya çata bilər ki, bu da şəbəkənin bloklanmasına səbəb ola bilər. Marşrutun daxili hissələrində ötürülmənin düzgünlüyünə nəzarət təmin edilmir və rabitənin etibarlılığı yalnız son qovşaqda nəzarətlə təmin edilir. Datagram rejimində şəbəkənin bloklanması, kompüter şəbəkəsi qovşağının bufer yaddaşına o qədər çox müxtəlif mesaj paketlərinin gəldiyi bir vəziyyətdir ki, bu yaddaş tamamilə işğal olunur. Nəticə etibarilə, o, digər paketləri qəbul edə bilməz və artıq aldığı paketləri buraxa bilməz, çünki bu, yalnız bütün mesaj dataqramları gəldikdən sonra mümkündür. Mesajların ilkin növləri səs, şəkillər, mətn, məlumat ola bilər. Səs ötürmək üçün ənənəvi olaraq telefondan, şəkillərdən - televiziyadan, mətndən - teleqrafdan (teletayp), məlumatlar - kompüter şəbəkələrindən istifadə olunur. Sənədlərin (mətn) ötürülməsi kodlaşdırıla və ya faks edilə bilər. Səs, şəkillər və məlumatların vahid mühitdə ötürülməsi üçün inteqrasiya olunmuş xidmət şəbəkələri adlanan şəbəkələrdən istifadə olunur.

Kodlanmış mesaj ötürülməsi informasiya şəbəkəsinin qovşaqlarında yerləşən saxlama qurğuları arasında teleteks (teleks - teletayp rabitəsindən fərqli olaraq), faks rabitəsi isə telefaks adlanır. Teleteksin növləri: elektron poçt (E-mail) - iki şəbəkə istifadəçisi arasında mesaj mübadiləsi, fayl mübadiləsi, "bülleten lövhəsi" və telekonfranslar - yayım mesajları. Göndərən və alıcı arasında nəzərə çarpan vaxt gecikmələri olmadan mesaj mübadiləsi imkanı ilə əlaqə yaratmaq on-line iş rejimini xarakterizə edir. Aralıq qovşaqlarda məlumatın saxlanmasında əhəmiyyətli gecikmələrlə bizdə oflayn rejim var. Rabitə birtərəfli (simpleks), məlumatın hər iki istiqamətdə alternativ ötürülməsi (yarım dupleks) və ya hər iki istiqamətdə eyni vaxtda (dupleks) ola bilər. Bu, verilənlərin ötürülməsi zamanı şəbəkə funksional bloklarının davranışını müəyyən edən semantik və sintaktik qaydalar toplusudur. Başqa sözlə, protokol məlumatların düzgün istiqamətlərdə ötürülməsini və məlumat mübadiləsi prosesinin bütün iştirakçıları tərəfindən məlumatların düzgün şərhini təmin edən məlumatların təqdim edilməsi üsulu ilə bağlı razılaşmalar toplusudur. İnformasiya mübadiləsi çoxfunksiyalı proses olduğundan protokollar səviyyələrə bölünür. Hər bir səviyyə əlaqəli funksiyalar qrupunu ehtiva edir. Müxtəlif kompüter şəbəkələrinin qovşaqlarının düzgün qarşılıqlı əlaqəsi üçün onların arxitekturası açıq olmalıdır. Bu məqsədlərə telekommunikasiya və kompüter şəbəkələri sahəsində unifikasiya və standartlaşdırma xidmət edir.

Mövzu 3.3: Veb saytların yaradılması üçün proqramlar

Mövzu 3.4: İnternetin iqtisadiyyatda tətbiqi və informasiyanın mühafizəsi

Qlobal şəbəkələr

3.2. Şəbəkə texnologiyaları. Qlobal şəbəkələr və qlobal şəbəkə texnologiyaları

3.2.1. Dövrə və paket kommutasiyası ilə WAN şəbəkələri

Ərazi kompüter şəbəkələrinə istinad edən Geniş Sahə Şəbəkələri (WAN), yerli şəbəkələr kimi xidmət göstərmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, lakin böyük bir ərazidə yerləşən daha çox sayda istifadəçi üçün.

Kommutasiya üsulları

Qlobal şəbəkələrdə üç prinsipial olaraq fərqli keçid sxemləri mövcuddur:

dövrə keçidi;
mesaj keçidi
paket kommutasiyası;

Qlobal şəbəkələrdə dövrə kommutasiyası– tələb əsasında iki və ya daha çox məlumat stansiyasını birləşdirən və əlaqə kəsilənə qədər məlumat kanalından eksklüziv istifadəni təmin edən proses. Dövrə kommutasiyası qovşaqlar arasında birbaşa məlumat ötürülməsi üçün ardıcıl olaraq birləşdirilmiş ayrı-ayrı kanal bölmələrindən davamlı kompozit fiziki kanalın formalaşmasını nəzərdə tutur. Fərdi kanallar şəbəkənin istənilən son qovşaqları arasında əlaqə qura bilən xüsusi avadanlıq - açarlar vasitəsilə bir-birinə bağlıdır.

Qlobal şəbəkələrdə mesajların dəyişdirilməsi– məlumatların göndərilməsi prosesi, o cümlədən qəbulu, saxlanması, orijinal istiqamətinin seçilməsi və mesajların bütövlüyünü pozmadan sonrakı ötürülməsi. Mesaja dərhal cavab gözlənilməyən hallarda istifadə olunur. Mesajlar hər bir kompüterin disklərində müvəqqəti buferləmə ilə şəbəkədəki tranzit kompüterlər arasında ötürülür. Mesajlar semantik məzmunla birləşən, müəyyən struktura malik olan və emal, göndərmə və ya istifadə üçün əlverişli olan verilənlərdir.

Mesaj mənbələri səs, şəkillər, mətn, məlumat ola bilər. Səs ötürmək üçün ənənəvi olaraq telefondan istifadə olunur, təsvirlər televiziya vasitəsilə, mətn teleqraf (teletayp) vasitəsilə, məlumatlar isə kompüter şəbəkələri vasitəsilə ötürülür. Göndərən və alıcı arasında nəzərə çarpan vaxt gecikmələri olmadan mesaj mübadiləsi imkanı ilə əlaqənin qurulması onlayn iş rejimini xarakterizə edir. Aralıq qovşaqlarda məlumatın saxlanmasında əhəmiyyətli gecikmələr olarsa, oflayn rejimimiz var.

Geniş ərazi şəbəkələrində paket kommutasiyası– bu, məlumat ötürmə kanalı yalnız paketin ötürülməsi zamanı tutulduqda və başa çatdıqdan sonra digər paketlərin ötürülməsi üçün sərbəst buraxıldıqda, ünvanlanmış paketlər şəklində təqdim olunan mesajların kommutasiyasıdır. Şlüzlər və marşrutlaşdırıcılar olan şəbəkə kommutatorları son qovşaqlardan paketləri qəbul edir və ünvan məlumatlarına əsasən onları bir-birinə, nəhayət, təyinat məntəqələrinə ötürür.

Qlobal şəbəkələrdə məlumat ötürmək üçün aşağıdakı növlərdən istifadə olunur:

kanal kommutasiyası (adi telefon xətləri ilə audio məlumatı ötürərkən istifadə olunur;
mesaj kommutasiyası (əsasən e-poçt, telekonfrans, elektron xəbərlərin ötürülməsi üçün istifadə olunur);
paket kommutasiyası (məlumatların ötürülməsi üçün, hazırda audio və video məlumatların ötürülməsi üçün də istifadə olunur).

Dövrə kommutasiya şəbəkələrinin üstünlüyü həyata keçirmə asanlığıdır (fasiləsiz kompozit fiziki kanalın formalaşması), dezavantajı isə kanalların aşağı istifadəsi, məlumatların ötürülməsinin yüksək qiyməti və digər istifadəçilər üçün gözləmə müddətinin artmasıdır.

Mesajları dəyişdirərkən məlumat (mesaj) kanal buraxıldıqdan sonra alıcıya çatana qədər ötürülür.

Hər bir server mesajları qəbul edir, yoxlayır, yığır, istiqamətləndirir və ötürür. Üstünlüklərə məlumatların ötürülməsi xərclərinin azaldılması daxildir. Bu metodun dezavantajı məlumat ötürmə sürətinin aşağı olması və istifadəçilər arasında dialoqun aparılmasının mümkünsüzlüyüdür.

Paket kommutasiyası kommutasiya qovşaqlarında növbələrin yaranmasına imkan verməyən sabit strukturun kiçik paketlərinin (mesajın bir hissəsi) mübadiləsini nəzərdə tutur. Üstünlükləri: sürətli əlaqə, etibarlılıq, şəbəkədən səmərəli istifadə.

) eyni sürətlə şəbəkəyə məlumat göndərən terminal cihazından (T) istifadə etməklə birləşdirilir. Bu sürət kanala bərabərdir. İstifadəçinin kanal tutumundan az həcmdə məlumat ötürdüyü zaman vəziyyət yaranarsa, Terminal cihazı boşluğu boş məlumatlarla doldurur. Bu, Şəkil 2-də göstərilmişdir.

Şəkil 2

Bəzi məlumatların əslində mövcud olması boşluqla tamamlanır Alıcının Terminal cihazı da bilir ki, bu da əlavə edilmiş məlumatları rədd edir.

Əlaqənin qurulması

Məlumat mübadiləsi üçün əvvəlcə vasitəsilə əlaqə yaratmalısınız. Quraşdırma zamanı bir əlaqə yarana bilər, deyək ki, iki obyekt A və B məlumat mübadiləsi aparmaq istəyir (şək. 1-ə baxın). Əvvəlcə göndərmək lazımdır xahiş obyektin B obyektinin ünvanını göstərdiyi kommutasiya şəbəkəsinə. Sorğunun göndərilməsi vəzifəsi obyektlər arasındakı əlaqəni xarakteristikası davamlı əlaqəyə bənzəyən, yəni bütün müddət ərzində informasiya kanalına çevirməkdir. qurulmuş əlaqədən məlumat eyni sürətlə və həcmdə ötürülür. Bu o deməkdir ki, tranzit keçidlərdə məlumatı bufer etməyə ehtiyac yoxdur obyektlər.

Əlaqə yaratmaq üçün sorğu A-dan B-yə qədər olan kanalda yerləşən bir sıra açarlardan keçməli və yolun bütün hissələrinin hazırda sərbəst olduğundan əmin olmalıdır.

Bağlantı rədd edildi

Belə bir əlaqənin yeganə müsbət cəhəti gecikmə səviyyəsinin minimal olması və ötürülməsidir real vaxt/(səs, video) çox rahat olacaq.
Mənfi cəhətlər hər bir fiziki xəttin həmişə eyni sürətlə məlumatları ötürməsidir, bu da səmərəsizdir. Və resursların istifadəsi də Şəkil 1-də göstərildiyi kimi səmərəli deyil. Dövrə kommutasiyası problemlərinin həlli multipleksləmədir.

Paket kommutasiyası

Paket kommutasiya alqoritmi kompüter trafikinin səmərəli mübadiləsi üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır. Müəssisə kommutasiya edilmiş paketləri ötürən zaman verilənlər başlanğıc qovşaqda çərçivə adlanan kiçik parçalara bölünür. Hər bir paket verilir başlıq, çatdırılma ünvanını ehtiva edir. Şəkil 3 məlumat axınının paketlərə bölünməsini göstərir. Paketin sonuna əlavə edilən başqa bir əlavə sahədir limit açarı. Orada yerləşdirilib yoxlama məbləği, bu, ötürülmə zamanı məlumatın dəyişdirilib-deyişilmədiyini yoxlamağa imkan verir.

Şəkil 3

Paketlər şəbəkəyə olmadan daxil olur şəbəkə kanallarının əvvəlcədən rezervasiyası və ilə deyil əvvəlcədən təyin edilmiş sürət, kommutasiya edilmiş şəbəkələrdə həyata keçirildiyi kimi. Və mənbənin yaratdığı sürətlə ötürülür. Ehtimal olunur ki, paket kommutasiyalı şəbəkə, dövrə kommutasiyalı şəbəkədən fərqli olaraq obyektdən paket qəbul etməyə həmişə hazırdır.

Bant genişliyinin rezervasiya sxemi paket şəbəkələrində də istifadə oluna bilər. Ancaq belə bir rezervasiyanın əsas ideyası dövrə keçidli şəbəkələrdə bant genişliyini qoruyub saxlamaq ideyasından əsaslı şəkildə fərqlənir. Fərq ondadır ki, paket kommutasiyalı şəbəkə kanalının ötürmə qabiliyyətinin xüsusiyyətləri hər bir kanalın cari vəzifələrindən asılı olaraq informasiya kommunikasiya xətləri arasında dinamik şəkildə dəyişə bilər ki, bu da sxemlərin kommutasiya texnologiyasını həyata keçirə bilmir.

Dövrə keçidi

Kanalları dəyişdirərkən, belə bir şəbəkə keçiddən istifadə edərək ardıcıl birləşdirilmiş aralıq bölmələrdən son qovşaqlar arasında daimi, ayrılmaz fiziki kanal həyata keçirir. Belə bir kanalın əsas şərti hər bölmədə eyni məlumat ötürmə sürətidir. Bərabərlik müəyyən edir ki, belə şəbəkənin açarları daşınan məlumatları bufer etməməlidir. Şəkil 4-də dövrə kommutasiya texnologiyasından istifadə etməklə işləyən şəbəkə göstərilir. 1-ci qovşağın məlumatı 7-ci node-ə ötürməsi üçün əvvəlcə təyinat ünvanını 7 göstərən A keçidinə əlaqəni həyata keçirmək üçün xüsusi sorğu qəbul edilməlidir. A kommutatoru kompozit kanalın marşrutunu təyin etməli və sonra sorğunu ona ötürməlidir. növbəti keçid, Şəkildə. bu, E açarıdır. Sonra E açarı F keçidi üçün sorğu göndərir, sonra onu 7-ci qovşağa ötürür. 7-ci qovşaq əlaqə yaratmaq üçün sorğunu qəbul edir və sonra təyin olunmuş marşrut üzrə orijinal noda cavab verir.

Şəkil - 4

Dövrə keçidinin üstünlükləri:

Müəyyən edilmiş kanal üzrə məlumat ötürülməsinin məlum və sabit sürəti
Şəbəkə üzrə məlumatın daşınmasında daimi və aşağı gecikmə

Dövrə keçidinin çatışmazlıqları:

Fiziki kanalların tutumunun irrasional həyata keçirilməsi. Məlumatın ötürülməsi qeyri-bərabər ola bilər və ayrılmış kanal boş ola bilər
Əlaqənin qurulması ilə əlaqədar məlumatın daşınmasından əvvəl məcburi gecikmə

Hər hansı bir şəbəkə texnologiyasının müsbət və mənfi cəhətləri nisbidir, çünki müxtəlif vəziyyətlərdə müsbət cəhətlər mənfi və əksinə ola bilər.

Şəkil - 5

Kommutasiya üsullarının müqayisəsi:

Dinamik və daimi keçid

Dinamik kommutasiya şəbəkələri:

bu şəbəkənin istifadəçisinin təşəbbüsü ilə əlaqənin həyata keçirilməsinə icazə verilir
kommutasiya yalnız rabitə seansının müddəti üçün həyata keçirilir və sonra istifadəçinin təşəbbüsü ilə dayandırılır
İstifadəçi istənilən şəbəkə istifadəçisi ilə əlaqə qura bilər
Bir cüt istifadəçi arasında əlaqə yaratmaq üçün tələb olunan vaxt bir neçə saniyədən bir neçə saata qədər ola bilər və iş başa çatdıqdan sonra başa çatır - faylların ötürülməsi və s.

Belə şəbəkələrə misal olaraq yerli şəbəkələr və ya TCP/IP-ni göstərmək olar.

Daimi kommutasiya olunan şəbəkələr:

Bir cüt istifadəçiyə uzun müddət əlaqə sifariş etməyə imkan verir
Bağlantı istifadəçilər tərəfindən deyil, şəbəkəni qoruyan xüsusi işçilər tərəfindən yaradılır
Dövrə ilə kommutasiya olunan şəbəkələrdə daimi keçid rejimi xüsusi və ya icarəyə verilmiş dövrə xidməti adlanır.

Daimi keçiddə ən populyar şəbəkələr SDH-dir.

Dövrə kommutasiyası olan şəbəkələrdə abonentlər bu kommutasiya üsulu ilə abunəçilərdən birinin tələbi ilə şəbəkə kommutatorları ilə formalaşan kompozit kanalla birləşdirilir, məlumatları ötürməzdən əvvəl həmişə birləşmənin qurulması prosedurunu yerinə yetirmək lazımdır; kanal yaradılır.

Circuit-switched şəbəkələri sabit intensivlikli məlumat axınlarını, məsələn, telefonda danışan həmsöhbətlər tərəfindən yaradılan məlumat axınlarını dəyişdirməkdə yaxşı işləyir, lakin abunəçi kanallarının axınları arasında magistral kanalların tutumunu dinamik şəkildə yenidən bölüşdürə bilmir.

Çoxlu abunəçi kanalları olan şəbəkə kommutatorları arasında kanalları birgə paylaşmaq üçün iki texnologiya istifadə olunur: tezlik bölgüsü texnologiyası (FDM) və vaxt bölgüsü texnologiyası (TDM).

Tezlik bölgüsü siqnalların analoq modulyasiyası üçün, vaxt bölgüsü isə rəqəmsal kodlaşdırma üçün xarakterikdir. Frequency Division Division (FDM) texnologiyası telefon şəbəkələri üçün hazırlanmışdır, lakin kabel televiziyası və kompüter şəbəkələri kimi digər şəbəkə növləri üçün də istifadə olunur. Səs təmsilçiliyinin rəqəmsal formasına keçid zamanı ötürülən məlumatların diskret təbiətinə diqqət yetirən yeni texnologiya hazırlanmışdır - bu, vaxt bölgüsü texnologiyasıdır (TDM).

Dövrə kommutasiyası və paket kommutasiyasının müqayisəsi
Dövrə keçidi	Paket kommutasiyası
Qarşılıqlı əlaqədə olan abunəçilər üçün zəmanətli ötürmə qabiliyyəti (bant genişliyi).	Abunəçilər üçün şəbəkə tutumu məlum deyil, ötürmə gecikmələri təsadüfi olur
Şəbəkə abunəçi ilə əlaqə yaratmaqdan imtina edə bilər	Şəbəkə həmişə abunəçidən məlumat almağa hazırdır
Real vaxt rejimində trafik gecikmə olmadan ötürülür	Şəbəkə resursları partlayış trafikinin ötürülməsi zamanı səmərəli istifadə olunur
Ünvan yalnız əlaqənin qurulması mərhələsində istifadə olunur	Ünvan hər bir paketlə birlikdə göndərilir

Paket kommutasiyası.

Paket kommutasiyası, kompüter trafikinin səmərəli ötürülməsi üçün xüsusi olaraq hazırlanmış abunəçi kommutasiya texnikasıdır.

Paket keçid metodu ilə istifadəçilər tərəfindən göndərilən bütün mesajlar mənbə qovşağında paket adlanan nisbətən kiçik hissələrə bölünür. Hər bir paket paketi təyinat qovşağına çatdırmaq üçün lazım olan ünvan məlumatını və digər xidmət məlumatlarını mütləq göstərən başlıq ilə təchiz edilmişdir. WAN kommutatorları paketləri qəbul edir və ünvan məlumatlarına əsasən onları bir-birinə və nəhayət təyinat qovşağına ötürür.

Paket şəbəkə kommutatorları dövrə kommutatorlarından ona görə fərqlənir ki, onlar paketin qəbulu zamanı keçidin çıxış portu başqa paketin ötürülməsi ilə məşğuldursa, onların paketlərin müvəqqəti saxlanması üçün daxili bufer yaddaşı var. Bu halda paket bir müddət çıxış portunun bufer yaddaşında paket növbəsində qalır, onun növbəsi ona çatdıqda növbəti keçidə ötürülür;

Dövrə kommutasiya edilmiş şəbəkələr o mənada səmərəli fəaliyyət göstərir ki, vahid vaxtda bütün şəbəkə abunəçilərindən ötürülən məlumatların miqdarı dövrə kommutasiya edilmiş şəbəkədən istifadə edildikdən daha çoxdur. Bununla belə, hər bir abunəçi cütü üçün şəbəkə ötürücülük qabiliyyəti kommutatorlarda paket növbələri səbəbindən dövrə kommutasiya edilmiş şəbəkədən aşağı ola bilər.

Paket ölçüləri şəbəkə performansına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Tipik olaraq, şəbəkələrdəki paketlərin ölçüsü 1-4 KB olur.

Paket kommutasiya edilmiş şəbəkələr iki rejimdən birində işləyə bilər: dataqram rejim və ya rejim virtual kanallar.

At datagram rejimi paket ötürülməsi hər bir paketin müstəqil marşrutunu nəzərdə tutur. Bu halda keçid şəbəkənin vəziyyətindən asılı olaraq istənilən paketin marşrutunu dəyişə bilər. Datagram metodu əvvəlcədən əlaqənin qurulmasını tələb etmir və buna görə də məlumat ötürülməzdən əvvəl gecikmədən işləyir.

Virtual kanal rejimi paketlərin əvvəlcədən müəyyən edilmiş yol üzrə - virtual kanal vasitəsilə ötürülməsini nəzərdə tutur. Bu halda, iki son qovşaq arasında məlumat ötürülməzdən əvvəl, bu qovşaqları birləşdirən yeganə marşrut olan virtual sxem qurulmalıdır. Virtual kanalın qurulmasına sərf olunan vaxt paketlərin bütün axınının sonrakı sürətli ötürülməsi ilə kompensasiya edilir. Virtual kanal ola bilər dinamik Və daimi.

Bu məqsədlə bir rabitə seansı üçün dinamik virtual kanal qurulur, şəbəkəyə xüsusi xidmət paketi göndərilir - əlaqə yaratmaq üçün sorğu; Şəbəkə cihazlarından keçən bu paket, bu paketlərin ötürüləcəyi virtual kanalı “yerləşdirir”.

Daimi virtual sxemlər açarları əl ilə konfiqurasiya etməklə şəbəkə administratoru tərəfindən yaradılır.

Bu yazıda şəbəkələrdə keçidin əsas üsullarını nəzərdən keçirəcəyik.

Ənənəvi telefon şəbəkələrində abunəçilər dövrə kommutasiyasından istifadə edərək bir-biri ilə əlaqə saxlayırlar. Əvvəlcə telefon rabitəsi kanallarının kommutasiyası əl ilə həyata keçirilirdi, sonra kommutasiya avtomatik telefon stansiyaları (ATS) tərəfindən həyata keçirilirdi.

Bənzər bir prinsip kompüter şəbəkələrində istifadə olunur. Kompüter şəbəkəsində coğrafi cəhətdən uzaq kompüterlər abunəçi kimi çıxış edir. Hər bir kompüterin hər zaman istifadə edəcəyi öz kommutasiya olunmayan rabitə xətti ilə təmin etmək fiziki cəhətdən mümkün deyil. Buna görə də, demək olar ki, bütün kompüter şəbəkələrində abunəçilərin (iş stansiyalarının) dəyişdirilməsinin hər hansı bir üsulu həmişə istifadə olunur ki, bu da eyni vaxtda bir neçə rabitə seansını təmin etmək üçün bir neçə abunəçinin mövcud rabitə kanallarına daxil olmasına imkan verir. keçid

tranzit qovşaqları vasitəsilə rabitə şəbəkəsinin müxtəlif abonentlərinin birləşdirilməsi prosesidir. Rabitə şəbəkələri öz abunəçilərinin bir-biri ilə əlaqə saxlamasını təmin etməlidir. Abunəçilər kompüterlər, yerli şəbəkə seqmentləri, faks maşınları və ya telefon həmsöhbətləri ola bilər.

İş stansiyaları ayrı-ayrı rabitə xətlərindən istifadə edərək kommutatorlara qoşulur, onların hər biri istənilən vaxt bu xəttə təyin edilmiş yalnız bir abunəçi tərəfindən istifadə olunur. Kommutatorlar bir-birinə ortaq rabitə xətlərindən istifadə etməklə qoşulur (bir neçə abunəçi tərəfindən paylaşılır).

Şəbəkələrdə abunəçilərin dəyişdirilməsinin ən çox yayılmış üç əsas üsulunu nəzərdən keçirək:
dövrə keçidi;
paket kommutasiyası;

Dövrə keçidi

Dövrə kommutasiyası qovşaqlar arasında birbaşa məlumat ötürülməsi üçün ardıcıl olaraq birləşdirilmiş ayrı-ayrı kanal bölmələrindən davamlı kompozit fiziki kanalın formalaşmasını nəzərdə tutur. Fərdi kanallar şəbəkənin istənilən son qovşaqları arasında əlaqə qura bilən xüsusi avadanlıq - açarlar vasitəsilə bir-birinə bağlıdır. Dövrlə kommutasiya olunan şəbəkədə məlumat ötürməzdən əvvəl həmişə birləşmənin qurulması prosedurunu yerinə yetirmək lazımdır, bu müddət ərzində kompozit kanal yaradılır.

Mesajın ötürülmə müddəti kanalın tutumu, əlaqənin uzunluğu və mesajın ölçüsü ilə müəyyən edilir.

Kommutatorlar, eləcə də onları birləşdirən kanallar bir neçə abunəçi kanalından verilənlərin eyni vaxtda ötürülməsini təmin etməlidir. Bunun üçün onlar yüksək sürətli olmalı və bir növ abunəçi kanalının multipleksləşdirilməsi texnikasını dəstəkləməlidirlər.

Dövrə keçidinin üstünlükləri:

sabit və məlum məlumat ötürmə sürəti;
məlumatların daxil olmasının düzgün ardıcıllığı;
şəbəkə vasitəsilə məlumat ötürülməsinin aşağı və daimi gecikməsi.

Dövrə keçidinin çatışmazlıqları:

şəbəkə əlaqə yaratmaq üçün sorğuya xidmət göstərməkdən imtina edə bilər;
fiziki kanalların tutumundan səmərəsiz istifadə, xüsusən də müxtəlif sürətlərdə işləyən istifadəçi avadanlıqlarından istifadə edə bilməmək. Kompozit sxemin ayrı-ayrı hissələri eyni sürətlə işləyir, çünki dövrə ilə işləyən şəbəkələr istifadəçi məlumatlarını bufer etmir;
əlaqənin qurulması mərhələsi ilə əlaqədar məlumatların ötürülməsindən əvvəl məcburi gecikmə.

Mesaj kommutasiyası məlumatın hər biri başlıq və məlumatdan ibarət olan mesajlara bölünməsidir.

Bu, rabitə qovşaqları vasitəsilə mesajların başlıqda göstərilən ünvana ardıcıl olaraq ötürülməsi yolu ilə məntiqi kanalın yaradıldığı qarşılıqlı əlaqə üsuludur.

Bu zaman hər bir qovşaq mesaj alır, onu yaddaşa yazır, başlığı emal edir, marşrut seçir və yaddaşdan növbəti node-a mesaj verir.

Mesajın çatdırılma müddəti hər bir qovşaqda emal vaxtı, qovşaqların sayı və şəbəkə tutumu ilə müəyyən edilir. İnformasiyanın A qovşağından B rabitə qovşağına ötürülməsi başa çatdıqda, A qovşağı sərbəstləşir və abunəçilər arasında digər kommunikasiyaların təşkilində iştirak edə bilər, beləliklə rabitə kanalı daha səmərəli istifadə olunur, lakin marşrutlaşdırma idarəetmə sistemi mürəkkəb olacaqdır.
Bu gün təmiz formada mesaj kommutasiyası praktiki olaraq mövcud deyil.

Paket kommutasiyası kompüter trafikinin (pulsasiya edən trafik) ən yaxşı ötürülməsi üçün xüsusi olaraq yaradılmış şəbəkə qovşaqlarının kommutasiyasının xüsusi üsuludur. Sxemə kommutasiya texnologiyasına əsaslanan ilk kompüter şəbəkələrinin yaradılması təcrübələri göstərdi ki, bu növ kommutasiya kompüter şəbəkəsinin yüksək ötürmə qabiliyyətini əldə etməyə imkan vermir. Səbəb tipik şəbəkə proqramlarının yaratdığı trafikin kəskin xarakterində idi.

Paket kommutasiyası baş verdikdə, şəbəkə istifadəçisi tərəfindən ötürülən bütün mesajlar mənbə qovşağında paket adlanan nisbətən kiçik hissələrə bölünür. Aydınlaşdırmaq lazımdır ki, mesaj məntiqi tamamlanmış məlumat parçasıdır - faylın ötürülməsi sorğusu, bütün faylı ehtiva edən bu sorğuya cavab və s. Mesajlar bir neçə baytdan çoxlu meqabayta qədər ixtiyari uzunluğa malik ola bilər. Əksinə, paketlər adətən dəyişən uzunluğa malik ola bilər, lakin dar çərçivələr daxilində, məsələn, 46 ilə 1500 bayt arasında (EtherNet). Hər bir paket paketi təyinat qovşağına çatdırmaq üçün lazım olan ünvan məlumatını, eləcə də mesajı yığmaq üçün təyinat node tərəfindən istifadə olunacaq paket nömrəsini müəyyən edən başlıq ilə təmin edilir.

Paket şəbəkə kommutatorları dövrə kommutatorlarından onunla fərqlənir ki, paket qəbul edildikdə keçidin çıxış portu başqa paketin ötürülməsi ilə məşğuldursa, onların paketləri müvəqqəti saxlamaq üçün daxili bufer yaddaşı var.

Paket kommutasiyasının üstünlükləri:

uğursuzluqlara daha davamlıdır;
partlayış trafikini ötürərkən yüksək ümumi şəbəkə ötürmə qabiliyyəti;
fiziki rabitə kanallarının bant genişliyini dinamik şəkildə yenidən bölüşdürmə qabiliyyəti.

Paket kommutasiyasının çatışmazlıqları:

şəbəkə abunəçiləri arasında məlumat ötürmə sürətinin qeyri-müəyyənliyi;
məlumat paketlərinin dəyişən gecikməsi;
bufer daşması səbəbindən mümkün məlumat itkisi;
Paketin gəlişi ardıcıllığında pozuntular ola bilər.

Kompüter şəbəkələri paket kommutasiyasından istifadə edir.

Şəbəkələrdə paketlərin ötürülməsi üsulları:

Datagram metodu– ötürmə müstəqil paketlər dəsti kimi həyata keçirilir. Hər bir paket şəbəkədə öz marşrutu ilə hərəkət edir və istifadəçi paketləri təsadüfi qaydada alır.

Üstünlüklər: köçürmə prosesinin sadəliyi.
Dezavantajlar: paketlərin itirilməsi ehtimalı və paketlərin yığılması və mesajların bərpası üçün proqram təminatına ehtiyac olması səbəbindən aşağı etibarlılıq.

Məntiqi kanal ilkin əlaqənin qurulması və hər bir paketin alınmasının təsdiqi ilə müşayiət olunan zəncirlə birləşdirilmiş paketlər ardıcıllığının ötürülməsidir. Əgər i-ci paket alınmazsa, bütün sonrakı paketlər alınmayacaq.
Virtual kanal sabit marşrut üzrə zəncirlə birləşdirilmiş paketlər ardıcıllığının ötürülməsi ilə məntiqi kanaldır.

Üstünlükləri: məlumatların təbii ardıcıllığı qorunur; dayanıqlı nəqliyyat marşrutları; resurs rezervasiyası mümkündür.
Dezavantajlar: hardware mürəkkəbliyi.

Bu yazıda biz kompüter şəbəkələrində əsas kommutasiya üsullarını nəzərdən keçirdik, hər bir kommutasiya metodunun üstünlüklərini və mənfi cəhətlərini göstərən təsviri ilə.