КОМУТАЦІЯ ПАКЕТІВ

Технологія комутації каналів не забезпечує ефективного використання середовища передачі даних через пульсуючого характеру трафіку. Наприклад, передача мовних повідомлень за наданим двом абонентам цифрового каналу ведеться з постійною швидкістю 64 Кбіт / с незалежно від того, кажуть вони або мовчать, хоча під час кожної паузи можна було б передавати додаткову інформацію. Робота користувачів комп'ютерів в Інтернеті також чергується періодами інтенсивного (при завантаженні веб-сторінки) і ослабленого (при пошуку потрібної інформації) трафіку. Кількісно його нерівномірність оцінюється коефіцієнтом пульсації трафіку окремого користувача мережі, який приймається рівним відношенню середньої інтенсивності обміну даними до максимально можливого значення і може становити 1 / 50-1 / 100. Для підвищення ефективності передачі комп'ютерного трафіку (збільшення коефіцієнта пульсацій) використовуєтьсятехнологія передачі з комутацією пакетів, суть якої полягає в наступному (рис. 9.11):

Ілюстрація принципу передачі повідомлень з комутацією пакетів

Мал. 9.11. Ілюстрація принципу передачі повідомлень з комутацією пакетів

  • • передане повідомлення розбивається на невеликі пакети (від 46 до 1500 байт);
  • • кожен пакет забезпечується:
    • - заголовком з адресною інформацією, необхідною для доставки пакета вузлу призначення,
    • - номером пакета, який буде використовуватися вузлом призначення для збирання повідомлення,
    • - кінцевиком (або трейлером - trailer), що містить контрольний код CRC для виявлення помилок;
  • • пакети передаються по мережі як незалежні інформаційні блоки. Комутатори мережі приймають пакети від кінцевих вузлів і на підставі адресної інформації передають їх один одному, а в кінцевому рахунку - вузлу призначення.

Пакетні комутатори (на відміну від комутаторів каналів) містять буферну пам'ять для тимчасового зберігання пакетів, а також коммутирующий блок (рис. 9.12, а), до складу якого входять інтерфейсні процесори (для кожного порту) і центральний процесор, який координує їх роботу. Пакетного комутатора буферизация необхідна для:

  • • прийняття рішення про просування пакета. Тому приймається пакет послідовно біт за бітом заноситься в буфер вхідного порту для перевірки контрольної суми з метою виявлення помилок. При відсутності показань комутатор починає обробляти пакет. За адресою призначення він визначає наступний комутатор;
  • • узгодження швидкостей надходження пакетів і їх комутації. Якщо коммутирующий блок не встигає обробляти пакети, то організовуються вхідні черги;
  • • узгодження швидкостей передачі даних зовнішніх каналів, підключених до портів пакетного комутатора. У разі, коли швидкість надходження пакетів каналу, підключеного до вхідного порту, перевищує пропускну здатність каналу, підключеного до порту, необхідно організувати вихідну чергу (див. Рис. 9.12, а), інакше пакети будуть втрачені.

Схема на рис. 9.12, б ілюструє організацію обміну в мережі з комутацією пакетів, що містить чотири 4-портових пакетних комутатора. Потік даних, що надходить від кожного з кінцевих вузлів мережі (комп'ютерів К) на комутатори, розподілений у часі нерівномірно. Однак комутатори 2,4 завдяки наявності в них буферної пам'яті дозволяють більш рівномірно завантажити магістральний канал, що з'єднує комутатори 1 і 3 верхнього рівня, тобто отримати більш низький коефіцієнт пульсації на магістральному каналі, ніж на каналах абонентського доступу.

Схема пакетного комутатора (а) і організація обміну з комутацією пакетів (б)

Мал. 9.12. Схема пакетного комутатора ( а ) і організація обміну з комутацією пакетів (б)

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >