26. Пакетная коммутация. Состав пакета.

Каждый пакет имеет поле данных, заголовок, другие служебные поля, расположенные в начале или в конце пакета. При этом заголовком называется часть пакета, идущая перед данными. Часть пакета, идущая после данных (если присутствует), носит название хвостовик. На рис. 1.5 показана обобщенная структура пакета, которая включает следующие поля:

-тип (указывает тип данного пакета);

-длина (указывает длину пакета в байтах);

-порядковый номер (указывает номер пакета по порядку. В некоторых случаях для увеличения надежности пакет может содержать два номера - прямой и обратный);

-адресная часть (содержит адрес отправителя и адрес получателя данных);

-управление (содержит различную служебную информацию);

-данные (содержит полезную информацию, которая соб­ственно передается по сети);

-контрольная сумма (проверочная последовательность - необходима для контроля безошибочной передачи данных).

Заметим, что формат пакета в каждой системе пакетной коммутации имеет свои особенности и может иметь другой вид (поля пакета).

Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать определение пакетной коммутации.

Пакетная коммутация - это вид цифровой коммутации при котором данные, передаваемые по сети разбиваются на части (пакеты). Каждый пакет снабжается заголовком в котором присутствует адресная часть, согласно которой пакет коммутируется по сети. На приемной стороне проверяется целостность пакетов и происходит сборка ее в одно целое.

При коммутации пакетов сообщение разбивают на части определенной длины - пакеты, с целью минимизировать очереди в узлах коммутации и время обработки информа­ции. Каждый пакет при этом получает свой заголовок. И хотя объем дополнительной служебной информации при этом увеличивается, сети с коммутацией пакетов значительно превосходят сети с коммутацией сообщений в скорости, что качественно показано на рис. 1.4.

Верхняя часть рис. 1.4 иллюстрирует передачу сообщения через три узла коммутации сообщений (УКС). Любой блок данных (сообщение или пакет) хранится в памяти исходного узла. На это уже расходуется определенное время. После обработки и ожидания в узле блок данных поступает следующий узел, где повторяется тот же процесс. Сумма всех времен передачи, обработки и ожидания составляет общее время распространения сообщения. В данном случае о время Т = Т₃ - Т_г Нижняя часть рис. 1.4 иллюстрирует передачу того же сообщения, разбитого на три пакета через три узла пакетной коммутации (УПК). Поскольку в сетях с коммутацией пакетов узлу необходимо ожидать приема не всего сообщения, а лишь его частей (пакетов) для их последующей передачи, то УПК 2 может начать передачу первого пакета сообщения сразу после его получения. За счет этого достигается более короткое время распространения по сравнению с сетями с коммутацией сообщений. В данном случае время передачи данных: Т_п = Т₂ - Т,. Очевидно, что Т_п значительно меньше Т,. и выигрыш во времени тем больше, чем большее количество узлов должны пройти данные и чем большее количество пакетов содержит сообщение. Это позволяет использовать сети с коммутацией пакетов в настоящее время не только для служб передачи данных, но и служб, работающих в интерактивном режиме.

В системах коммутации с запоминанием применяется, как правило, асинхронное (статистическое) мультиплексирование, позволяющее в любой момент времени предоставить абоненту требуемую полосу пропускания цифрового тракта (при условии ее наличия).