Коммутация каналов и коммутация пакетов

Существует два фундаментальных подхода к организации ядра сети: коммутация каналов и коммутация пакетов. При коммутации каналов происходит резервирование на время сеанса связи необходимых ресурсов (буферов, диапазонов частот) на всем сетевом пути. При коммутации пакетов ресурсы запрашиваются при необходимости и выделяются по требованию. Иногда несколько сообщений могут пытаться использовать линию связи одновременно, поэтому возникает необходимость в организации очередей сообщений. Для наглядности рассмотрим следующую аналогию. Пусть имеются два ресторана, в одном из которых разрешается занимать места заранее, а в другом нет. Для посещения первого ресторана нам сначала необходимо сделать предварительный заказ мест по телефону и лишь затем отправиться туда лично. При этом мы избавлены от необходимости ждать свободного столика и можем немедленно требовать официанта. Для посещения второго ресторана мы не обязаны уведомлять его персонал заранее, однако в этом случае у нас могут возникнуть трудности с поиском свободного места.

Замечательным примером сетей с коммутацией каналов являются телефонные сети. Рассмотрим, что происходит, когда у одного абонента возникает необходимость передать информацию другому абоненту. Перед тем как начать разговор, нужно установить соединение между принимающей и передающей сторонами. В отличие от логического соединения, которое обсуждалось в предыдущем разделе, рассматриваемое соединение является «настоящим», то есть все каналы, лежащие на пути между абонентами, находятся в состоянии связи. На языке телефонии такое соединение называется коммутацией. При коммутации на все время соединения устанавливается постоянная частота передачи. Это возможно благодаря тому, что в телефонных сетях используется стандартная полоса частот.

Современный Интернет, напротив, является типичной сетью с коммутацией пакетов. Как правило, при передаче пакет проходит через множество каналов, однако никакого резервирования частотных полос при этом не происходит. В случае перегруженности какого-либо канала пакет будет вынужден ждать в очереди его освобождения. Таким образом, хотя с точки зрения быстродействия Интернет пытается доставлять пакеты с максимальными усилиями, время доставки не гарантировано.

Не каждую телекоммуникационную сеть можно однозначно отнести к сетям с коммутацией каналов или сетям с коммутацией пакетов. Так, например, сети, использующие режим асинхронной передачи (Asynchronous Transfer Mode, ATM), который будет рассмотрен в главе 5, организованы таким образом, что резервирование ресурсов в них сочетается с организацией очередей сообщений. Тем не менее разделение компьютерных сетей на сети с коммутацией каналов и коммутацией пакетов является удобной «отправной точкой» для изучения телекоммуникационных технологий.

Семь уровней сетевой модели Интернета

Когда люди имеют дело с особо сложными явлениями, они предпочитают

раскладывать их по полочкам по принципу "разделяй и властвуй". В

Использовании Интернета, конечно, нет ничего сложного, но как явление он

Весьма сложен из-за запутанности связей, которые то возникают, то исчезают.

Пользовательский уровень. Представим себе, что мы сидим за

компью­тером и работаем во Всемирной сети. На самом деле мы работаем с

про­граммами, установленными на нашем компьютере. Назовем их клиентскими

программами. Совокупность этих программ и представ­ляет для нас наш

Пользовательский уровень. Наши возможности в Интернете зависят от состава

Этих программ и от их настройки. То есть, на пользовательском уровне наши

Возможности работы в Интернете определяются составом клиентских программ.

На таком уровне Интернет представляется огромной совокупностью файлов с

Документами, программами и другими ресурсами, для работы с которыми и служат

наши клиентские программы. Чем шире возмож­ности этих программ, тем шире и наши

Возможности. Есть программа для прослушивания радиотрансляций — можем слушать

Радио; есть программа для просмотра видео — можем смотреть кино, а если есть

почтовый клиент — можем получать и отправлять сообщения элек­тронной почты.

Уровень представления. А что дает нам возможность устанавливать на

компьютере программы и работать с ними? Конечно же, это его опе­рационная

Система. Она выступает посредником между человеком, компьютером и программами.

На втором уровне и происходит «разборка» с моделью компьютера и его

Операционной системой. Выше этого уровня они важны и играют роль. Ниже — уже

Безразличны. Все, что происходит на нижележащих уровнях, одинаково относится

Ко всем типам компьютеров.

Если взглянуть на Интернет с этого уровня, то это уже не просто набор файлов

— это огромный набор «дисков».

Сеансовый уровень. Давайте представим себе компьютер с тремя жесткими

Дисками. У компьютера есть три владельца. Каждый настроил операционную систему

Так, чтобы полностью использовать «свой» диск, а для других пользователей

Сделал его скрытым. Свою работу они начинают с регистрации — вводят имя и

Пароль при включении компьютера.

Если спросить одного из них, сколько в ее компьютере жестких дисков, то он

Ответит, что только один, и будет прав — в своем персональном сеансе работы

С компьютером он никогда не видел никаких иных дисков. Того же мнения будут

Придерживаться и двое других. Такой же взгляд на Интернет открывается с высоты

Сеансного уровня.

Подключение к Интернету и наличие необходимых клиентских программ еще не

Означает, что нас в Интернете ждут. То есть, связаться с приятелем, конечно,

Можно, но со штаб-квартирой ЦРУ нас не соединят. Надо либо иметь

Соответствующие права, либо знать заветное слово. А если нет ни того, ни

Другого, то и некоторых секторов Интернета в наших сеансах не будет.

Транспортный уровень. Предположим, что заветное слово у нас имеется, и

Мы можем отправить запрос на получение файла с игрой (картинкой, статьей,

Музыкой). А как этот запрос должен кодироваться? Это зависит от сети. Внутри

Университетской сети действуют одни правила, вне ее — другие. Эти правила

Называют протоколами. Интернет — он потому и считается всемирной сетью,

Что на всем ее пространстве действует один единый транспортный протокол —

TCP. На тех компьютерах, через которые к Интернету подключены малые

Локальные сети, работают шлюзы. Шлюзовые программы преобразуют

Потоки данных из формата, принятого в локальных сетях или на автономных

Компьютерах, в единый формат, принятый в Интернете.

Таким образом, если взглянуть на Интернет на этом уровне, то можно сказать, что

Это глобальная компьютерная сеть, в которой происходит передача данных с

Помощью протокола TCP.

Сетевой уровень. А что, если соединить между собой пару компьютеров и

Пересылать между ними данные, нарезанные на пакеты по протоколу TCP?

Это тоже будет Интернет?

Нет, это будет не Интернет, а интранет — разновидность локальной сети.

Такие сети существуют — их называют корпоративными. Они популярны тем,

Что все пользовательские программы, разработанные для Интернета, можно

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: