Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Виртуальный канал ( ВК ) является средством транспортировки данные через сеть с коммутацией пакетов таким образом , что кажется , как будто есть выделенный физический канал св зи между источником и назначением систем конечных этих данных. Термин виртуальный канал является синонимом виртуального соединения .

Прежде чем можно будет использовать соединение или виртуальный канал, он должен быть установлен между двумя или более узлами или программными приложениями посредством настройки вызова . После этого между узлами может быть доставлен поток битов или поток байтов ; следовательно, протокол виртуальной цепи позволяет протоколам более высокого уровня избегать разделения данных на блоки данных протокола .

Многие протоколы виртуальных каналов, но не все, обеспечивают надежную связь за счет использования повторных передач данных, вызываемых обнаружением ошибок и автоматическим запросом на повторение (ARQ).

Альтернативной сетевой конфигурацией виртуального канала является дейтаграмма . [1] [ сомнительно - обсудить ]

Сравнение с переключением цепей [ править ]

Связь по виртуальным каналам напоминает коммутацию каналов , поскольку оба ориентированы на соединение , а это означает, что в обоих случаях данные доставляются в правильном порядке, и на этапе установления соединения требуются служебные данные. Однако коммутация каналов обеспечивает постоянную скорость передачи и задержку, хотя они могут варьироваться в службе виртуальных каналов из-за таких факторов, как:

  • различная длина очереди пакетов в узлах сети,
  • изменяющаяся скорость передачи данных, генерируемая приложением,
  • различная нагрузка от других пользователей, использующих одни и те же сетевые ресурсы, посредством статистического мультиплексирования и т. д.

Возможность виртуального звонка [ править ]

В электросвязи возможность виртуального вызова , иногда называемая средством виртуального вызова , представляет собой служебную функцию, в которой:

Альтернативой конфигурации сети виртуальным вызовам является связь без установления соединения с использованием дейтаграмм . [1]

Виртуальные схемы уровня 4 [ править ]

Протоколы транспортного уровня, ориентированные на соединение, такие как TCP [2] [3], могут полагаться на протокол сетевого уровня с коммутацией пакетов без установления соединения, такой как IP , где разные пакеты могут маршрутизироваться по разным путям и, таким образом, доставляться не по порядку. Однако можно использовать TCP в качестве виртуального канала [3] [4] [5], поскольку TCP включает в себя нумерацию сегментов, которая позволяет переупорядочивать на стороне получателя, чтобы обеспечить доставку вне очереди.

Виртуальные схемы уровня 2/3 [ править ]

Протоколы уровня канала передачи данных и виртуального канала сетевого уровня основаны на коммутации пакетов с установлением соединения , что означает, что данные всегда доставляются по одному и тому же сетевому пути, т. Е. Через одни и те же узлы. Преимущества этого варианта по сравнению с коммутацией пакетов без установления соединения:

  • Поддерживается резервирование полосы пропускания на этапе установления соединения, что делает возможным гарантированное качество обслуживания (QoS). Например, может быть предоставлен класс QoS с постоянной скоростью передачи данных , что приводит к эмуляции переключения каналов .
  • Требуется меньше служебных данных, поскольку пакеты не маршрутизируются индивидуально, а полная адресная информация не предоставляется в заголовке каждого пакета данных. В каждом пакете требуется только небольшой идентификатор виртуального канала (VCI). Информация о маршрутизации передается узлам сети только на этапе установления соединения.
  • Сетевые узлы быстрее и имеют более высокую пропускную способность теоретически, поскольку они представляют собой коммутаторы, которые выполняют маршрутизацию только на этапе установления соединения, в то время как сетевые узлы без установления соединения являются маршрутизаторами, которые выполняют маршрутизацию для каждого пакета индивидуально. Переключение предполагает только поиск идентификатора виртуального канала в таблице, а не анализ полного адреса. Коммутаторы могут быть легко реализованы в оборудовании ASIC , тогда как маршрутизация более сложна и требует программной реализации. Однако из-за большого рынка IP-маршрутизаторов и из-за того, что современные IP-маршрутизаторы поддерживают коммутацию уровня 3 , современные IP-маршрутизаторы сегодня могут быть быстрее коммутаторов для протоколов с установлением соединения.

Примеры протоколов [ править ]

Примеры протоколов транспортного уровня, которые обеспечивают виртуальный канал:

  • Протокол управления передачей (TCP), в котором надежный виртуальный канал устанавливается поверх базового ненадежного IP-протокола без установления соединения. Виртуальный канал идентифицируется парой адресов сетевого сокета источника и получателя , т. Е. IP-адресом отправителя и получателя и номером порта. Гарантированного QoS не предусмотрено.
  • Протокол передачи управления потоком (SCTP), при котором виртуальный канал устанавливается поверх протокола IP.

Примеры протоколов виртуальных цепей сетевого уровня и уровня канала передачи данных, где данные всегда доставляются по одному и тому же пути:

  • X.25 , где VC идентифицируется идентификатором виртуального канала (VCI). X.25 обеспечивает надежную связь между узлами и гарантированное качество обслуживания.
  • Frame Relay , где VC идентифицируется с помощью DLCI. Ретрансляция кадров ненадежна, но может обеспечить гарантированное QoS.
  • Асинхронный режим передачи (ATM), в котором канал идентифицируется парой идентификатора виртуального пути (VPI) и идентификатора виртуального канала (VCI). Уровень ATM обеспечивает ненадежные виртуальные каналы, но протокол ATM обеспечивает надежность через подуровень конвергенции специфической услуги (SSCS) уровня адаптации ATM (AAL) (хотя в нем используются термины «гарантированный» и «ненадежный», а не «надежный» и «ненадежный»). [6] [7]
  • Служба пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS)
  • Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), которая может использоваться для IP по виртуальным каналам. Каждая цепь обозначена этикеткой. MPLS ненадежен, но обеспечивает восемь различных классов QoS.

Постоянные и коммутируемые виртуальные каналы в ATM, Frame Relay и X.25 [ править ]

Коммутируемые виртуальные каналы ( SVC ) обычно устанавливаются для каждого вызова и отключаются, когда вызов завершается; тем не менее, постоянный виртуальный канал ( PVC ) может быть установлен в качестве опции для предоставления выделенного канала связи между двумя объектами. Конфигурация PVC обычно предварительно настраивается поставщиком услуг. В отличие от SVC, PVC обычно очень редко ломаются / отключаются.

Коммутируемый виртуальный канал (SVC) - это виртуальный канал, который динамически устанавливается по запросу и отключается по завершении передачи, например, после телефонного звонка или загрузки файла. SVC используются в ситуациях, когда передача данных является спорадической и / или не всегда между одними и теми же конечными точками оконечного оборудования данных ( DTE ).

Постоянный виртуальный канал (PVC) - это виртуальный канал, установленный для многократного / непрерывного использования между одним и тем же DTE . В PVC долговременная ассоциация идентична фазе передачи данных виртуального вызова . Постоянные виртуальные каналы устраняют необходимость в повторной установке и сбросе вызовов .

  • Frame Relay обычно используется для предоставления PVC.
  • ATM обеспечивает как коммутируемые виртуальные соединения, так и постоянные виртуальные соединения , как они называются в терминологии ATM.
  • X.25 обеспечивает как виртуальные вызовы, так и PVC, хотя не все поставщики услуг X.25 или реализации DTE поддерживают PVC, поскольку их использование было гораздо реже, чем SVC.

См. Также [ править ]

  • Идентификатор соединения канала передачи данных (DLCI)
  • Переключение меток
  • Поток трафика (компьютерные сети)

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Эндрю С. Таненбаум, Дэвид Дж. Ветералл (2011 г., пятое издание. Международное издание), «Компьютерные сети». стр. 361 ISBN  978-0-13-255317-9
  2. ^ RFC 793
  3. ^ a b RFC 1180
  4. ^ RFC 955
  5. ^ RFC 1644
  6. ^ ITU-T, Спецификация уровня адаптации ATM B-ISDN: тип 3/4 AAL , Рекомендация I.363.3 (08/96), Международный союз электросвязи, 1996, стр. 5.
  7. ^ ITU-T, Спецификация уровня адаптации ATM B-ISDN: AAL типа 5 , Рекомендация I.363.5 (08/96), Международный союз электросвязи, 1996, стр. 5.
  •  Эта статья включает  материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» .