Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Сравнение сетей с коммутацией пакетов н каналов На рис, 3.11 показана сеть, в которой проложены два виртуальных канала (Ч)гсца1 С1аппе1, ЧС), идентифицируемых метками ЧС1 и ЧС2. Первый проходит от конечного узла с адресом Ф1 до конечного узла с адресом гт2 через промежуточные коммутаторы 51 и 52. Второй виртуальный канал ЧС2 обеспечивает продвижение данных по пути гЧ1-51-53-55-й)3.
В общем случае, между двумя конечными узлами может быть проложено несколько виртуальных каналов, например еще один виртуальный канал между узлами У1 и )Ч2 мог бы проходить через промежуточный коммутатор 53. На рисунке показаны два пакета, несущие в своих заголовках метки потоков ЧС1 и ЧС2, которые играют роль адресов назначения.
Таблица коммутации в сетях, использующих виртуальные каналы, отличается от таблицы коммутации в дейтаграммных сетях. Она содержит записи только о проходящих через коммутатор виртуальных каналах, а не обо всех возможных адресах назначения, как это имеет место в сетях с дейтаграммным алгоритмом продвижения. Обычно в крупной сети количество проложенных через узел виртуальных каналов существенно меньше общего количества узлов, поэтому и таблицы коммутации в этом случае намного короче, а следовательно, анализ такой таблицы занимает у коммутатора меньше времени. По той же причине метка короче адреса конечного узла, и заголовок пакета в сетях с виртуальными каналами переносит по сети вместо длинного адреса компактный идентификатор потока.
ПРИМЕЧАНИЕ Использование в сетях техники виртуальных каналов не делает нх сетями с коммутацией каналов. Хотя в подобных сетях применяется процедура предварительного установления канэлк этот канал чьькегся виртуальным, то есть по нему передаются отдельные пакеты, а не потокн информации с поггеянной скоростью, кек в сетях с коммутацией каналов. Волной и той же сетевой технологии могут быть задействованы разные способы продвихиащ данных. Так, дейтаграммный протокол 1Р используется для передачи данных между оглельными сетями, составляющими Интернет. В то же время обеспечением надежной вкгавкн данных между конечными узлами этой сети занимается протокол ТСР устанаввевющнй логические соединения без фиксации маршрута.
И наконец, Интернет — это еэинер сети, применяющей технику виртуальных каналов, так как в состав Интернета молят немзло сетей АТМ и Ргаще Ке!ау, поддерживающих виртуальные каналы. Сравнение сетей с коммутацией пакетов и каналов Пуежле чем проводить техническое сравнение сетей с коммутацией пакетов и сетей глоимутацией каналов, проведем их неформальное сравнение на основе, как нам кажется, еесьма продуктивной транспортной аналогии. Транспортная аналогия для сетей с коммутацией пакетов и каналов Для начала убедимся, что движение на дорогах имеет много общего с перемещением пакегов в сети с ко ммуптцивй пакегпов. Глава 3. Коммутация каналов н пакетов Пусть автомобили в этой аналогии соответствуют пакетам, дороги — каналам связи, а перекрестки — коммутаторам.
Подобно пакетам, автомобили перемешаются независимо друг от друга, разделяя пропускную способность дорог и создавая препятствия друг другу. Слишком интенсивный график, не соответствующий пропускной способности дороги, приводит к перегруженности дорог, в результате автомобили стоят в пробках, что соответствует очередям пакетов в коммутаторах.
На перекрестках происходит «коммутация» потоков автомобилей, каждый из автомобилей выбирает подходящее направление перекрестка, чтобы попасть в пункт назначения. Конечно, перекресток играет намного более пассивную роль по сравнению с коммутатором пакетов. Его активное участие в обработке графика можно заметить только на регулируемых перекрестках, где светофор определяет очередность пересечения перекрестка потоками автомобилей. Еще активней, естественно, поведение регулировщика графика, который может выбрать для продвижения не только поток автомобилей в целом, но и отдельный автомобиль.
Как и в сетях с коммутацией пакетов, к образованию заторов на дорогах приводит неравномерность движения автомобилей. Так, даже кратковременное снижение скорости одного автомобиля на узкой дороге может создать большую пробку, которой бы не было, если бы все автомобили всегда двигались с одной и той же скоростью и равными интервалами. А теперь попробуем найти общее в автомобильном движении и в сетях с коммутацией каналов. Иногда на дороге возникает ситуация, когда нужно обеспечить особые условия для движения колонны автомобилей.
Например, представим, что очень длинная колонна автобусов перевозит детей из города в летний лагерь по многополосному шоссе. Для того чтобы колонна двигалась без препятствий, заранее для ее движения разрабатывается маршрут. Затем на протяжении всего этого маршрута, который пересекает несколько перекрестков, для колонны выделяется отдельная полоса на всех отрезках шоссе. При этом полоса освобождается от другого трафика еще за некоторое время до начала движения колонны, и это резервирование отменяется только после того, как колонна достигает пункта назначения. Во время движения все автомобили колонны едут с одинаковой скоростью и приблизительно равными интервалами между собой, не создавая препятствий друг другу. Очевидно, что для колонны автомобилей создаются наиболее благоприятные условия движения, но при этом автомобили теряют свою самостоятельность, превращаясь в поток, из которого нельзя «свернутьв в сторону.
Дорога при такой организации движения используется не рационально, так как полоса простаивает значительную часть времени, как и полоса пропускания в сетях с коммутацией каналов. Количественное сравнение задержек Вернемся от автомобилей к сетевому графику. Пусть пользователю сети необходимо передать достаточно неравномерный трафик, состояцшй из периодов активности и пауз. Представим также, что он может выбрать, через какую сеть, с коммутацией каналов или пакетов, передавать свой график, причем в обеих сетях производительность каналов связи Сравнение сетей с коммугвцнвй пакетов и каналов одинаковы.
Очевидно, что более эффективной с точкн зрения временнбгх затрат для нашего пользователя была бы работа в сети с коммутацией каналов, где ему в единоличное владение предоставляется зарезервированный канал связи. При этом способе все данные поступали бы адресату без задержки. Тот факт, что значительную часть времени зарезервированный канал будет простаивать (во время пауз), нашего пользователя не волнует — ему важно быстро решить собственную задачу. Если бы пользователь обратился к услугам сети с коммутацией пакетов, то процесс передачи данных оказался бы более медленным, так как его пакеты, вероятно, не раз задерживались бы в очередях, ожидая освобождения необходимых сетевых ресурсов наравне с пакетами других абонентов.
Давайте рассмотрим более детально механизм возникновения задержек при передаче данных в сетях обоих типов. Пусть от конечного узла Ж1 отправляется сообщение к конечному узлу )ч2 (рис. 3.12). На пути передачи данных расположены два коммутатора. Коммутатор Коммутатор Рис.
3.! 2. Временная диаграмма передачи сообщения в сети с коммутацией каналов В сети с комлгутацией каналов данные после задержки, связанной с установлением канала, начинают передаваться на стандартной для канала скорости. Время доставки данных Т адресату равно сумме времени распространения сигнала в канале Гяк н времени передачи сообщения в канал (называемое также временем сериализации) Г,„„. Наличие коммутаторов в сети с коммутацией каналов никак не влияет на суммарное время прохождения данных через сеть.
ПРИМЕЧАНИЕ Ззнетим, что время передачи сообщения в канал в точности совпадает со временем приема сообщения из канала в буфер узла назначения, то есть временем буферизации. Глава 3. Коммутация каналов и пакетов Время распространения сипала зависит от расстояния между абонентами А и скорости 5 распространения электромагнитных волн в конкретной физической среде, которая колеблется от 0,6 до 0,9 скорости света в вакууме: г„,-Х.~5. Время передачи сообщения в канал (а значит, и время буферизации в узле назначения) равно отношению объема сообщения 1'в битах к пропускной способности канала С в битах в секунду: г,~," (г/С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
