3.4.2. Сети с коммутацией каналов

Первая сеть с коммутацией каналов (рисунок 3.21) была создана в 1876 году Александром Беллом и использовалась для аналоговой передачи голоса.

Рисунок 3.21.

Под коммерческим название ТЕЛЕФОН сети такого типа начали бурно развиваться и к 20-м годам XX века стали неотъемлемой частью городской инфраструктуры.

Телефонная сеть до сих пор является единственной коммерчески успешной сетью с коммутацией каналов.

Несмотря на внешнее сходство структур вышеупомянутых сетей, отметим, что сеть с коммутацией каналов позволяет распараллеливать передачу передачу от одного абонента к другому за счет предоставления каждой паре своего канала, что принципиально невозможно в сетях с коммутацией сообщений ( по проводу телеграфа сообщения передаются последовательно).

3.4.3. Сети с коммутацией пакетов

Это наиболее совершенные сети, которые с большими или меньшими трудностями могут воспроизвести сервисы сетей с коммутацией сообщений и каналов (рисунок 3.22)

пакет

пакет

пакет

очередь

пакетов

пакет

Рисунок 3.22.

Как уже говорилось, сборка крупного сообщения из мелких пакетов требует протокола подтверждения о пришедших пакетах или, при малой вероятности потерь пакета, протокола запроса потери пакетов. Естественно такие сети требуют более сложных протоколов информационного обмена для обеспечения надежной сборки полученных сообщений, поэтому они смогли получить распространение лишь при достаточно высоком уровне развития вычислительной техники.

Так или иначе, сети с коммутацией пакетов вот уже двадцать лет являются основной точкой приложения усилий исследователей и разработчиков и все развертываемые в настоящее время и перспективные сети относятся именно к этой категории. Как уже отмечалось, в силу своей природы такие сети вынуждены использовать сложные протоколы, которые отличаются большим разнообразием. Сложность этих протоколов, как правило такова, что требует дальнейшей декомпозиции, то есть разбиения описания на несколько уровней.

3.4.4. Модель взаимодействия открытых систем

Как видно из структуры перспективных КБО, они представляют из себя многокомпьютерные комплексы, объединенные в сети. Существуют две концепции создания вычислительных систем. Первая основана на том, что распределенные РЭС взаимодействуют между собой непосредственно, что, естественно, требует, чтобы каждое из них содержало в себе средства, позволяющие понимать действия других РЭС. Недостатки такой концепции - излишняя громоздкость и отсутствие гибкости. Действительно, невозможно создать компактную сетевую операционную систему для всех возможных типов взаимодействующих процессов. Кроме того, включение в сеть новых процессов, отличающихся от действующих, каждый раз требует модификации системы. Поэтому распространение получила другая концепция, предусматривающая взаимодействие процессов не непосредственно друг с другом, а через некоторую функциональную среду, в которой выполняются определенные и единые для всех процессов правила их взаимодействия в сети. В этом случае на каждый процесс возлагается понимание Действия функциональной среды.

Действительно, при обмене информацией между компьютерами сеть выполняет множество функций, которые можно разделить на группы по тем или иным признакам. Пользователю не важно, каким образом осуществляется связь. Он из своей прикладной программы обращается к сетевому ресурсу (например, к удаленному диску или удаленной задаче) и получает доступ к нему. Как это происходит - пользователю безразлично. Однако на самом деле при этом его запрос преобразуется в нужный для сети формат, осуществляется захват сети (арбитраж), передаваемая информация разбивается на пакеты, кодируется, преобразуется в нужные электрические (электромагнитные) сигналы и передается в сеть. На приемной стороне происходит обратное преобразование. Но для пользователя это происходит незаметно или, как еще говорят, прозрачно.

Для этих целей Международной организацией стандартов (МОС) разработана модель открытой системы обмена информацией OSI (Open System Interchange). Термин «открытая система» в данном случае означает, что система может наращиваться, в частности, связываться с другими системами без ее модификации (изменения).

Модель OSI разбивает все функции открытых систем на семь уровней (это однако не значит, что разбивать их можно только так). Каждый более высокий уровень опирается на все нижестоящие и использует их в своих целях.