Конспект. Конспект ВС ГА 1 семестр (1). Конспект лекций по мдк. 03. 01. Технологии программирования, инсталляции и ввода в действие транспортного радиоэлектронного оборудования по теме
 Скачать 1.22 Mb.
|
|
Методы коммутации. Коммутация каналов. Частотное мультиплексирование каналов. Коммутация каналов на основе разделения времени. Принципы коммутации пакетов. Виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов. Коммутация сообщений. Любые сети связи поддерживают некоторый способ коммутации своих абонентов между собой. Существуют три принципиально различные схемы коммутации абонентов в сетях: коммутация каналов (circuit switching), коммутация пакетов (packet switching) и коммутация сообщений (message switching). 45 Как сети с коммутацией пакетов, так и сети с коммутацией каналов можно разделить на два класса: сети с динамической коммутацией и сети с постоянной коммутацией. При динамической коммутации сеть разрешает устанавливать соединение по инициативе пользователя сети. Коммутация выполняется на время сеанса связи, а затем (опять же по инициативе одного из взаимодействующих пользователей) связь разрывается. При постоянной коммутации сеть не предоставляет пользователю возможность выполнить динамическую коммутацию с другим произвольным пользователем сети. Вместо этого сеть разрешает паре пользователей заказать соединение на длительный период времени. Соединение устанавливается не пользователями, а персоналом, обслуживающим сеть. Время, на которое устанавливается постоянная коммутация, измеряется обычно несколькими месяцами. Режим постоянной коммутации в сетях с коммутацией каналов часто называется сервисомвыделенных (dedicated) или арендуемых (leased) каналов. Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физи- ческого 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. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал. Коммутаторы, а также соединяющие их каналы должны обеспечивать одновре- менную передачу данных нескольких абонентских каналов. Для этого они должны быть высокоскоростными и поддерживать какую-либо технику мультиплексирования абонентских каналов. В настоящее время для мультиплексирования абонентских каналов используются две техники: - техника частотного мультиплексирования (Рисунок 23); - техника мультиплексирования с разделением времени 46 Рисунок 23 - Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования На входы коммутатора поступают исходные сигналы от абонентов телефонной сети. Коммутатор выполняет перенос частоты каждого канала в свой диапазон частот. Обычно ВЧ диапазон делится на полосы, которые отводятся для передачи данных абонентских каналов. Чтобы НЧ составляющие сигналов разных каналов не смешивались между собой, полосы делают шириной в 4 кГц, а не в 3,1 кГц, оставляя между ними страховой промежуток в 900 Гц. В канале между двумя коммутаторами одновременно передаются сигналы всех абонентских каналов, но каждый из них занимает свою полосу частот. Такой канал называют – уплотнённым. Выходной коммутатор выделяет модулированные сигналы каждой несущей частоты и передает их на соответствующий выходной канал, к которому непосредственно подключен абонентский телефон. Недостатком сетей с коммутацией каналов является невозможность применения пользовательской аппаратуры, работающей с разной скоростью. Отдельные части составного канала работают с одинаковой скоростью, так как сети с коммутацией каналов не буферизуют данные пользователей. Коммутация пакетов – это техника коммутации абонентов, которая была специ- ально разработана для эффективной передачи компьютерного трафика (Рисунок 24). 47 Рисунок 24 - Коммутация пакетов При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения. Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге – узлу назначения. Режим передачи пакетов между двумя конечными узлами сети предполагает независимую маршрутизацию каждого пакета. Такой режим работы сети называется – дейтаграммным, и при его использовании коммутатор может изменить маршрут какого- либо пакета в зависимости от состояния сети – работоспособности каналов и других коммутаторов, длины очередей пакетов в соседних коммутаторах и т. п. Дейтаграммный метод не требует предварительного установления соединения и поэтому работает без задержки перед передачей данных. Существует и другой режим работы сети – передача пакетов повиртуальному каналу (virtual circuit или virtual channel). В этом случае перед тем, как начать передачу данных между двумя конечными узлами, должен быть установлен виртуальный канал, который представляет собой единственный маршрут, соединяющий эти конечные узлы. Виртуальный канал может быть динамическим или постоянным. Динамический виртуальный канал устанавливается при передаче в сеть спе- циального пакета – запроса на установление соединения. Этот пакет проходит через 48 коммутаторы и «прокладывает» виртуальный канал. Это означает, что коммутаторы запоминают маршрут для данного соединения и при поступлении последующих пакетов данного соединения отправляют их всегда по проложенному маршруту. Постоянные виртуальные каналы создаются администраторами сети путем ручной настройки коммутаторов. При отказе коммутатора или канала соединение разрывается, и виртуальный канал нужно прокладывать заново. При этом он обойдет отказавшие участки сети. Коммутация сообщений – разбиение информации на сообщения, каждый из которых состоит из заголовка и информации (Рисунок 25). Рисунок 25 - Коммутация сообщений Это способ взаимодействия, при котором создается логический канал, путем последовательной передачи сообщений через узлы связи по адресу указанному в заголовке сообщения. При этом каждый узел принимает сообщение, записывает в память, обрабатывает заголовок, выбирает маршрут и выдает сообщение из памяти в следующий узел. Время доставки сообщения определяется временем обработки в каждом узле, числом узлов и пропускной способности сети. 49 Литература 1. Бройдо В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. – СПб.: Питер, 2002. – 688 с. 2. Виснадул Б. Д. и др. Основы компьютерных сетей: учебное пособие. – М.: ИД «Форум», 2009.- 272 с. 3. Кузин А. В., Дёмин В. М. Компьютерные сети: учебное пособие. – 2-е изд. – М.: Форум, 2008.- 192 с. 4. Новиков Ю. В., Карпенко Д. Г. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка. – М., Эком, 1998.- 288 с. 5. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3- изд. – СПб.:Питер, 2007.- 958 с. |