Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Коммутация каналов - это метод реализации телекоммуникационной сети, в которой два сетевых узла устанавливают выделенный канал ( схему ) связи через сеть до того, как узлы смогут обмениваться данными. Схема гарантирует полную пропускную способность канала и остается подключенной на время сеанса связи . Схема функционирует так, как если бы узлы были физически связаны как с электрической цепью. Коммутация каналов отличается от коммутации сообщений и коммутации пакетов . [1]

Описание [ править ]

Определяющим примером сети с коммутацией каналов является ранняя аналоговая телефонная сеть . Когда звонок делается с одного телефона на другой, коммутаторы в телефонных станциях создают непрерывную проводную цепь между двумя телефонами, пока продолжается звонок.

При коммутации каналов битовая задержка является постоянной во время соединения (в отличие от коммутации пакетов, при которой очереди пакетов могут вызывать различные и потенциально неопределенно длительные задержки передачи пакетов ). Ни один канал не может быть нарушен конкурирующими пользователями, потому что он защищен от использования другими вызывающими абонентами, пока канал не будет освобожден и не будет установлено новое соединение. Даже если фактическое общение не происходит, канал остается зарезервированным и защищенным от конкурирующих пользователей.

Хотя коммутация каналов обычно используется для соединения речевых цепей, концепция выделенного пути, сохраняющегося между двумя взаимодействующими сторонами или узлами, может быть расширена для содержания сигнала, отличного от голоса. Преимущество использования коммутации каналов заключается в том, что она обеспечивает непрерывную передачу без накладных расходов, связанных с пакетами , с максимальным использованием доступной полосы пропускания для этой связи. Одним из недостатков является то, что он может быть относительно неэффективным, поскольку неиспользованная емкость, гарантированная соединению, не может использоваться другими соединениями в той же сети. Кроме того, вызовы не могут быть установлены или будут сброшены при разрыве цепи.

Звонок [ править ]

Для установления и управления вызовом (и других административных целей) можно использовать отдельный выделенный канал сигнализации от конечного узла до сети. ISDN - одна из таких услуг, которая использует отдельный канал сигнализации, в то время как обычная старая телефонная служба (POTS) не использует.

В способе установления соединения и мониторинга его прохождения и завершения через сеть может также использоваться отдельный канал управления, как в случае соединений между телефонными станциями, которые используют протокол сигнализации с коммутацией пакетов CCS7 для передачи информации об установлении вызова и управления и используют TDM. для передачи фактических данных схемы.

Ранние телефонные станции были подходящим примером коммутации каналов. Абонент попросит оператора подключиться к другому абоненту, будь то на той же бирже или через межбанковское соединение и другого оператора. Конечным результатом стало физическое электрическое соединение между телефонами двух абонентов на время разговора. Медный провод, используемый для соединения, не мог использоваться для одновременной передачи других вызовов, даже если абоненты фактически не разговаривали и линия была молчаливой.

Альтернативы [ править ]

При коммутации каналов маршрут и связанная с ним полоса пропускания резервируются от источника к месту назначения, что делает переключение каналов относительно неэффективным, поскольку пропускная способность резервируется независимо от того, используется ли соединение непрерывно или нет. Коммутация каналов отличается от коммутации сообщений и коммутации пакетов . [2] Оба эти метода могут лучше использовать доступную полосу пропускания сети между несколькими сеансами связи в типичных условиях в сетях передачи данных.

Коммутация сообщений направляет сообщения целиком, по одному участку за раз, то есть сохраняет и пересылает все сообщение. Коммутация пакетов разделяет передаваемые данные на пакеты, передаваемые по сети независимо. Вместо того, чтобы быть выделенными для одного сеанса связи за раз, сетевые каналы совместно используются пакетами из нескольких конкурирующих сеансов связи, что приводит к потере гарантии качества обслуживания, обеспечиваемой коммутацией каналов.

Коммутация пакетов может быть основана на связи с установлением соединения или связи без установления соединения . То есть на основе виртуальных схем или дейтаграмм.

Виртуальные каналы используют технологию коммутации пакетов, которая имитирует коммутацию каналов в том смысле, что соединение устанавливается до передачи любых пакетов, и пакеты доставляются по порядку.

Коммутация пакетов без установления соединения разделяет передаваемые данные на пакеты, называемые дейтаграммами , которые передаются по сети независимо. Каждая дейтаграмма помечена своим адресатом и порядковым номером для упорядочивания связанных пакетов, что исключает необходимость в выделенном пути, чтобы помочь пакету найти свой путь к месту назначения. Каждая дейтаграмма отправляется независимо, и каждая может быть маршрутизирована по разному пути. В месте назначения исходное сообщение переупорядочивается на основе номера пакета для воспроизведения исходного сообщения. В результате сети с коммутацией пакетов дейтаграмм не требуют установления канала и позволяют множеству пар узлов обмениваться данными одновременно по одному и тому же каналу.

Мультиплексирование нескольких телекоммуникационных соединений через один и тот же физический проводник было возможным в течение долгого времени, но каждый канал в мультиплексном соединении был либо выделен для одного вызова за раз, либо он был свободен между вызовами.

Примеры сетей с коммутацией каналов [ править ]

  • Коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN)
  • Б канала из ISDN
  • Служба передачи данных с коммутацией каналов (CSD) и высокоскоростной передачи данных с коммутацией каналов (HSCSD) в сотовых системах, таких как GSM
  • Датакит
  • X.21 (используется в немецкой DATEX-L и скандинавской сети передачи данных DATEX с коммутацией каналов)
  • Оптическая ячеистая сеть

См. Также [ править ]

  • Сеть Clos
  • Теория коммутационных цепей
  • Коммутация, управляемая по времени

Ссылки [ править ]

  1. ^ Меткалф, Роберт М. (май 1973). «Пакетная коммуникация». Кембридж: MIT: 1–1, 1–2. Например, когда вы звоните по телефону, телефонная система устанавливает электрический путь между вами и человеком, которому вы звоните, путем соединения имеющихся телефонных кабелей - цепей - от конца до конца. Для завершения вашего «соединения» коммутаторы телефонной системы - коммутационные узлы - выделяют кабельные мили в виде цепей и поддерживают это распределение на время вашего разговора. Таким образом, при коммутации каналов, мы говорим, цепи выделяются для передачи соединений. В чистой коммутации цепей для установления соединения требуется несколько удаленных коммутационных узлов, чтобы соединить непрерывный путь от конца до конца; и, на всю жизнь связи,составляющие его цепи предназначены для ведения разговора. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  2. ^ Дэвис, Дональд Уоттс (1979). Компьютерные сети и их протоколы . Интернет-архив. Чичестер, [англ.]; Нью-Йорк: Вили. С. 456–477.

Внешние ссылки [ править ]

  • Netheads против Bellheads , Стив Стейнберг
  • Университет Вирджинии
  • RFC 3439 Некоторые директивы по архитектуре Интернета и философия