Маршрутизаторы и коммутирующие устройства

Основным назначением узлов коммутации является прием, анализ, а в сетях с мар­шрутизацией еще и выбор маршрута, и отправка данных по выбранному направле­нию. Б общем случае узлы коммутации включают в себя и устройства межсетевого интерфейса.

Узлы коммутации вычислительных сетей содержат устройства коммутации {ком­мутаторы). Если они выполняют коммутацию на основе иерархических сетевых адресов, их называют маршрутизаторами.

Устройства коммутации занимают важное место в системах передачи информа­ции в вычислительных сетях. С помощью устройств коммутации значительно со­кращается протяженность каналов связи в сетях с несколькими взаимодействую­щими абонентами; вместо того, чтобы прокладывать несколько каналов связи от данного абонента ко всем остальным, можно проложить лишь по одному каналу от каждого абонента к общему коммутационному узлу. В связи с этим, если не предъ­являются чрезвычайно жесткие требования к оперативности и достоверности пере­дачи данных в вычислительных сетях, используются коммутируемые каналы связи.

Методы коммутации

Узлы коммутации осуществляют один из трех возможных видов коммутации при передаче данных:

• коммутацию каналов;

• коммутацию сообщений;

• коммутацию пакетов.

Сообщения и пакеты часто называют дейтаграммами.

Дейтаграмма (datagram) ~- это самостоятельный пакет данных (сообщение), со­держащий в своем заголовке достаточно информации, чтобы его можно было пере­дать от источника к получателю независимо от всех предыдущих и последующих сообщений.

Коммутация каналов

Между пунктами отправления и назначения устанавливается непосредственное физическое соединение путем формирования составного канала из последователь­но соединенных отдельных участков каналов связи. Такой сквозной физический составной канал организуется в начале сеанса связи, поддерживается в течение все­го сеанса и разрывается после окончания передачи. Формирование сквозного кана­ла обеспечивается путем последовательного включения ряда коммутационных уст­ройств в нужное положение постоянно на все время сеанса связи. Время создания такого канала сравнительно большое, и это один из недостатков данного метода коммутации. Образованный канал недоступен для посторонних абонентов. Моно­полизация взаимодействующими абонентами подканалов, образующих физический канал, обусловливает снижение общей пропускной способности сети передачи дан­ных. И это при том, что образованный физический канал часто бывает недогружен, Это второй недостаток данного метода.

Основные достоинства метода:

• возможность работы и в диалоговом режиме, и в реальном масштабе времени;

• обеспечение полной прозрачности канала.

Применяется метод коммутации каналов чаще всего при дуплексной передаче аудиоинформации (обычная телефонная связь - типичный пример).

Коммутация сообщений

Данные передаются в виде дискретных порций разной длины (сообщений), причем между источником и адресатом сквозной физический канал не устанавливается, и ресурсы коммуникационной системы предварительно не распределяются. Отпра­витель лишь указывает адрес получателя. Узлы коммутации анализируют адрес и текущую занятость каналов и передают сообщение по свободному в данный мо­мент каналу на ближайший узел сети в сторону получателя. В узлах коммутации имеются коммутаторы, управляемые связным процессором, который также обеспе­чивает временное хранение данных в буферной памяти, контроль достоверности информации и исправление ошибок, преобразование форматов данных, формиро­вание сигналов подтверждения, получения сообщения. Ввиду наличия буферной памяти появляется возможность устанавливать согласованную скорость передачи сообщения между двумя узлами, Прозрачность передачи данных в этом режиме только кодовая (битовая); временная прозрачность не обеспечивается. Вследствие этого фактора затруднена работа в диалоговом режиме и в режиме реального време­ни. Некоторые возможности реализации означенных режимов остаются реализуе­мыми лишь благодаря высокой скорости передачи и возможности выполнять при­оритетное обслуживание заявок. Применяется этот вид коммутации в электронной почте, телеконференциях, электронных новостях и т. п.