Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 22
Текст из файла (страница 22)
3.3. Иллюстрация дейтаграммного принципа передачи пакетов На рис. 3.9 показана сеть, в которой шесть конечных узлов (У1 — ЛЮ) связаны семью коммутаторами (51 —,у'7). Показаны также несколько перемещающихся по разным маршрутам пакетов с разными адресами назначения (М1-1то), на пути которых лежит коммутатор 51. ' Напомним, что в разных технологиях для обозначения таблиц, имеющих указанное выше функциональное назначение, могут использоваться другие термины (таблица маршрутизации, таблица продвижения н др.).
Коммутация пакетов При поступлении каждого из этих пакетов в коммутатор 51 выполняется просмотр соответствующей таблицы коммутации и выбор дальнейшего пути перемещения. Так пакет с здресом ЛБ будет передан коммутатором 51 на интерфейс, ведущий к коммутатору 5б, где в результате подобной процедуры этот пакет будут направлен конечному узлу получателю Х5. В таблице коммутации для одного и того же адреса назначения может содержаться несколько записей, указывающих соответственно на различные адреса следующего коммутатора. Такой подход называется балансом нагруаки и используется для повышения производительности и надежности сети.
В примере, показанном на рис. 3.9, пакеты, поступающие в коммутатор 51 для узла назначения с адресом М2, в целях баланса нагрузки распределяются между двумя следующими коммутаторами — 52 и 53, что снижает нагрузку на каждый из пих, а значит, сокращает очереди и ускоряет доставку. Некоторая чразмытостьг путей следования пакетов с одним и тем же адресом назначения через сеть является прямым следствием принципа независимой обработки каждого пакета, присущего дейтаграммному методу. Пакеты, следующие по одному и тому же адресу назначения, могут добираться до него разными путями также вследствие изменения состояния сети, например отказа промежуточных коммутаторов. Дейтаграммный метод работает быстро, так как никаких предварительных действий перед отправкой данных проводить не требуется.
Однако при таком методе трудно проверить факт доставки пакета узлу назначения. Этот метод не гарантирует доставку пакета, он делает это по мере возможности — для описания такого свойства используется термин доставка с максимальными усилиями (Ьезт еЯогг). Передача с установлением логического соединения Следующий рассматриваемый нами способ продвижения пакетов основывается на знании устройствами сети чисторииь обмена даннымп, например, на запоминании узлом- отправителем числа отправленных, а узлом-получателем — числа полученных пакетов.
Такого рода информация фиксируется в рамках логического соединения. Процедура согласованна двумя конечными узлами сети некоторых параметров процесса обмана пакетами называется уствновлениеке логического соединения. Параметры, о которых дотсвариваютсп два взаимодействующих узла, называютсв параметрами лопгхюского соединение. Наличие логического соединения позволяет более рационально по сравнению с дейтатраммным способом обрабатывать пакеты. Например, при потере нескольких предыдущих пакетов может быть снижена скорость отправки последующих.
Или благодаря нумерации пакетов и отслеживанию номеров отправленных и принятых пакетов можно повысить надежность путем отбрасывания дубликатов, упорядочивания поступивших и повторения передачи потерянных пакетов. Параметры соединения могут быть: постоянными, то есть не изменяющимися в течение всего соединения (например, идентификатор соединения, способ шифрования пакета кли максимальный размер поля данных пакета), или переменными, то есть динамически Глава 3. Коммутация каналов и пакетов 92 Узел 1 Узел 2 Данные в Данные Запрос б на установление соединения Прием запроса на установление соединения Подтверждение установления соединения Квитанции подтверждения Данные Запроо на разрыв соединения Подтверждение разрыва соединения пения а) и с установлением соединения(6) Рис. 3.10. Передача без установления ооединения (а) и с ия соединения состоит обычно из трех шагов.
Процедураустановления т з - б й е спредлот зл -пол чателюслуже ны пакет с 1. Узел-инициатор соединения отправляет уз у- у жением установить соединение. ебный пакет, атель согласен с этим, то он посылает в ответ другои служе ны" 2. Если узел-получатель согласен с этим, т , Л ающий некоторые параметры, коподтверждающий установление с д ое инения и предяагающи" ия. Это мокнут быть, т я в амках данного логического соединения. торые будут использоваться в рамк к ов, которые можно отправить например,идентифи ф катор соединения, количество кадров, ко без получения подтверждения и т. п.
соединения отсов инения может закончить процесс установления об ожени ет ы правкой третьего служебного пакета, в котором со щнт, ч ему подходят. жет ыть а к в о ном нап авлежетбыть ассчнтанонапередачуданныхкакв д р Логическое соединение может ыть ра авлениях. После передачи некоторого нии — от инициатора расоединения,таки вобоих направлениях. о ое пения например, последовательные номера пере- отражающими текущее состояние соединения (наприм даваемых пакетов). ь и ш,, ж е всего, ьт начало нового соединения, они, пре д Когда отправитель и получатель фиксируюьт о ед ы обмена и только после «договариваются» о начальн альных значениях параметров процедуры о этого начинают п р д у е е ач собственно данных. пения более надежна, но ует льше време Передача с установлением соедин н з т атотконечныхузлов,чтоиллю стрирует рис.
3.10. дачи данных и вычислительных затр 93 Коммутация пакетов законченного набора данных, например определенного файла, узел-отправитель инициирует разрыв данного логического соединения, посылая соответствующий служебный кадр. Заметим, что, в отличие от передачи дейтаграммного типа, в которой поддерживается только один тип кадра — информационный, передача с установлением соединения должна поддерживать как минимум два типа кадров — информационные кадры переносят собственно пользовательские данные, а служебные предназначаются для установления (разрыва) соединения.
После того как соединение установлено и все параметры согласованы, конечные узлы начинают передачу собственно данных. Пакеты данных обрабатываются коммутаторами точно так же, как и при дейтаграммной передаче: иэ заголовков пакетов извлекаются адреса назначения и сравниваются с записями в таблицах коммутации, содержаших информацию о следующих шагах по маршруту. Так же как дейтаграммы, пакеты, относящиеся к одному логическому соединению, в некоторых случаях (например, при отказе линии связи) могут доставляться адресату по разным маршрутам.
Однако передача с установлением соединения имеег важное отличие от дейтаграммной аеуедачи, поскольку в ней помимо обработки пакетов на коммутаторах имеет место доэюнишельнал обработка пакетов ка коночных узаи. Например, если при установлении соединения была оговорена передача данных в зашифрованном виде, то шифрование пакетов знполняется узлом-отправителем, а расшифровка — узлом-получателем.
Аналогично, ыя обеспечения в рамках логического соединения надежности всю работу по нумерации пэкетов, отслеживанию номеров доставленных и недоставленных пакетов, посылки копий и отбрасывания дубликатов берут на себя конечные узлы. ПРИМЕЧАНИЕ Некоторые параметры логического соединения могут рассматриваться еще и как признаки инфор- шаионното потока между узлами, установившими это логическое соединение. Механизм установления логических соединений позволяет реализовывать дифференцированное обслуживание информационных потоков.
Разное обслуживание могут получить даже потоки, относящиеся к одной и той же паре конечных узлов. Например, пара конечных узлов может установить два параллельно работающих логических соединения, в одном из которых передавать данные в зашифрованном виде, а в другом — открытым текстом. Кэк видим, передача с установлением соединения предоставляет больше возможностей в плане надежности и безопасности обмена данными, чем дейтаграммная передача. Однако лот способ более медленный, так как он подразумевает дополнительные вычислительные затраты на установление и поддержание логического соединения. Передача с установлением виртуального канала Следующий способ продвижения данных основан на частном случае логического соединеияя, в число параметров которого входит жестко определенный для всех пакетов маршрут.
То есть все пакеты, передаваемые в рамках данного соединения, должны проходить по одному и тому же закрепленному за этим соединением цути. Глава 3. Коммутация каналов и пакетов "ВйййатннибЬ!й Ьа)(5$В((((РР(цй(!!К(()Ш((!(Р((йэ((РК(йа(ЬВ(((4Н ()(бйфйбйв(ИГНйбщт'йй Кбйаний~зрэям В О((тМ'Е'4ОЬ!Ь(У(йцникай, йааатба74йай(абёт,',ВГя(жу(КНВНаи(! йййбян)за ((Л)й(а) О(ГООй Ияй Ч(Г(ва! е(шбпв)!. Виртуальные каналы прокладываются для усглойчивых информационных потоков. С целью выделения потока данных из общего трафика каждый пакет этого потока помечается специальным видом признака — меткой.
Так же как в сетях с установлением логических соединений, прокладка виртуального канала начинается с отправки из узла-источника специального пакета — запроса на установление соединения. В запросе указываются адрес назначения и метка потока, для которого прокладывается этот виртуальный канал. Запрос, проходя по сети, формирует новую запись в каждом из коммутаторов, расположенных на пути от отправителя до получателя. Запись говорит о том, каким образом коммутатор должен обслуживать пакет, имеющий заданную метку.
Образованный виртуальный канал идентифицируется той же меткой'. После прокладки виртуального канала сеть может передавать по нему соответствующий поток данных. Во всех пакетах, которые переносят пользовательские данные, адрес назначения уже не указывается, его роль играет метка виртуального канала При поступлении пакета на входной интерфейс коммутатор читает значение метки из заголовка пришедшего пакета и просматривает свою таблицу коммутации, по которой определяет, на какой выходной порт передать пришедший пакет. Таблица коммутации коммутатора 81 М1 Виртуалвн канал ЧС2 мб мл МЗ Рис. 3.11. Иллюстрация принципа работы виртуального канала ' Эта метка з различных технологиях называется по-разному: номер логического канала (1лб!са! СЬавве! МвшЬег, ЕСМ) в технологии Х.25, идентификатор соединения уровня канала данных (1)аьт (злй Солпесг!ов !сепг!бег, 0ЕС1) в технологии ггате йе!ау, идентификатор виртуального канава (Ч!ива! СЬалае! Ыепг!бег, ЧС1) з технологии АТМ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
