1. Виртуальные каналы (vc — Virtual Circuit)

Для пользователя взаимодействие выглядит как выделенная линия (как при коммутации каналов), но фактически — это виртуальный канал в общей сети:rz6hpi.narod​

• Фаза установления соединения: перед передачей данных отправитель запрашивает соединение; сеть резервирует ресурсы и выбирает маршрут

• Фаза передачи данных: все пакеты одного сеанса передаются по одному маршруту с одинаковой задержкой и порядком

• Фаза разрыва соединения: после завершения передачи соединение разрывается и ресурсы освобождаются

2. Гарантия качества обслуживания (QoS)

Модель ПД-КП позволяет гарантировать:moluch​

• Пропускную способность — минимальная скорость передачи

• Задержку — максимальная допустимая задержка

• Вариацию задержки (jitter) — колебания задержки

• Потери пакетов — максимальный процент потерь

3. Метки виртуальных каналов

Вместо полного адреса в каждом пакете используется короткая метка — локальный идентификатор виртуального канала (VCI/VPI):moluch​

• Эта метка меняется от узла к узлу (локальное значение)

• На каждом коммутаторе сети хранится таблица преобразования: входящий VCI → исходящий VCI

• Это экономит пропускную способность и упрощает обработку пакетов

Пример маршрута виртуального канала:

text

Отправитель → Коммутатор 1 → Коммутатор 2 → Получатель

VCI=5 VCI=12 VCI=19

(локально) (локально) (локально)

Архитектура сети ПД-КП: функциональные слои

Концептуальная модель сети ПД-КП включает следующие функциональные слои:

1. Слой физической передачи (Physical Layer)

• Физические каналы связи (кабели, волноводы, спутниковые каналы)

• Преобразование данных в электромагнитные сигналы

2. Слой коммутации и маршрутизации (Switching and Routing Layer)

• Коммутаторы пакетов — устройства, которые:

  • Принимают входящие пакеты

  • Выполняют маршрутизацию (определяют следующий узел)

  • Переправляют пакеты по выбранному направлению

  • Управляют виртуальными каналами

  • Буферизуют пакеты при перегрузках

3. Слой управления соединением (Connection Management Layer)

• Инициирование и разрыв виртуальных каналов

• Резервирование ресурсов

• Установка таблиц маршрутизации

4. Слой управления потоком (Flow Control and Error Handling Layer)

• Контроль потока данных (предотвращение перегрузок)

• Обнаружение и коррекция ошибок

• Повторная передача утраченных пакетов

5. Слой пользовательских услуг (User Service Layer)

• Услуги для приложений пользователя

• Интерфейс между сетью и системами-пользователями

Преимущества модели ПД-КПcomputer-museum+1​

Преимущество	Описание
Эффективность использования канала	Ресурсы динамически распределяются между несколькими пользователями; пустые пространства одного пользователя могут использоваться другим
Гибкость скоростей	Скорость передачи данных может изменяться динамически во время сеанса
Гарантия качества (QoS)	При установлении соединения можно гарантировать требуемые параметры качества
Система приоритетов	Пакеты с высоким приоритетом могут передаваться первыми
Надёжность	Наличие альтернативных маршрутов обеспечивает отказоустойчивость
Экономия адресного пространства	Использование коротких локальных меток вместо полного адреса

Недостатки модели ПД-КП

1. Задержка при установлении соединения — требуется время на фазу установления

2. Сложность управления — необходимо управлять виртуальными каналами и резервированием ресурсов

3. Менее подходит для пульсирующего трафика — резервирование ресурсов неэффективно при переменном трафике

4. Зависимость от правильной работы коммутаторов — отказ коммутатора может разорвать соединение

Практический пример: сеть Frame Relay

Frame Relay — классический пример реализации модели ПД-КП:studfile+1​

• Абонентский интерфейс Х.25 содержит три нижних уровня модели OSI (физический, канальный, сетевой)studfile​

• Установление соединения: PVC (Permanent Virtual Connection) или SVC (Switched Virtual Connection)

• Каждый пакет содержит DLCI (Data Link Connection Identifier) — локальный идентификатор виртуального канала

• Задержка минимальна благодаря близости к физическому уровню

• Качество обслуживания гарантируется при установлении соединения

Перспективы эволюции открытых сетей

Развитие архитектуры открытых сетей идёт в следующих направлениях:conference.spiiras.nw​

1. SDN (Software-Defined Networks) — разделение функций управления (control plane) и передачи данных (data plane)

2. NFV (Network Function Virtualization) — виртуализация сетевых функций

3. Облачные сети — инфраструктура как сервис (IaaS)

4. 5G и beyond — высокоскоростные сети нового поколения

5. Сетевая экономика — использование сетевых принципов в экономике и бизнесе

Все эти развития базируются на фундаментальных принципах открытости, стандартизации и модульности, которые были заложены в модели OSI и развиваются в современных архитектурах сетей.