22. Принцип коммутации и маршрутизации пакетов.

Работе сети по маршрутизации пакетов ускоряется за счет двух факторов:

1. Решение о продвижении пакета принимается быстрее из-за меньших размеров таблицы коммутации.

2. Уменьшенная доля служебной информации в пакетах. Адрес конечного абонента занимает 14-15 десятичных цифр (до 8 байт) в служебном поле пакета. Номер виртуального канала занимает 10- 12 бит. За счет этого вырастает скорость передачи данных.

Работа в режиме PVC является наиболее производительной: администратор сети выполняет вручную работу по маршрутизации пакетов, а коммутатор занимается продвижением пакетов на основе номеров виртуальных каналов (готовых таблиц коммутации). Обмен пакетами по PVC может происходить в любой момент времени. Недостатком PVC является то, что пользователь не имеет никаких гарантий относительно действительной производительности. Но PVC дешевле так как пользователь делит пропускную способность канала с другими пользователями.

Принципы маршрутизации пакета приведены на рисунке. При установлении соединения между узлами используют следующий тип пакета – запрос на установление соединения, который содержит многоразрядный адрес узла назначения. Допустим, конечный узел с адресом 158.11.20 начинает устанавливать виртуальную связь с узлом с адресом 158.11.30. Одновременно с адресом назначения в пакете запроса указывается номер виртуального канала VCI. Через порт можно установить много соединений, поэтому программное обеспечение глобальной сети выбирает свободный в данный момент для данного порта номер. Если, предположим, через данный порт компьютера проложено 3 виртуальных соединения (VCI=3)? То для данного запроса будет выбран номер 4, по которому можно будет всегда отличить пакет данного соединения от пакетов других соединений. Далее пакет запроса с адресом назначения 158.11.30, номером VCI=4, и адресом источника 158.11.20 отправляется в порт 1 на Коммутатор К1. адрес назначения используется для маршрутизации пакета на основании таблиц маршрутизации с простой аппаратурой записи. Запись состоит из адреса назначения и номера порта, на который необходимо переслать пакет. Адрес следующего коммутатора не нужен, так как связи коммутатора являются связями типа «точка – точка». Множественных соединений между портами нет. В примере пакет запроса необходимо послать с порта 1 на порт 3.одновременно с передачей пакета коммутатор К1 изменяет номер виртуального соединения пакета, присваивая пакету первый номер

23. Таблица маршрутизации коммутатора и таблица коммутации портов.

Таблица маршрутизации коммутатора К1 выглядит следующим образом:

Адрес назначения	Порт
158.32.50	2
158.11.30	3

Каждый конечный узел и каждый коммутатор ведет свой список свободных и занятых номеров VCI для всех своих портов. Изменение номера виртуального канала необходимо для того, чтобы при продвижении ответного пакета в обратном направлении (виртуальный канал работает в дуплексном режиме) можно было отличить пакет данного виртуального канала от пакетов других виртуальных каналов, уже проложенных через порт 3 коммутатора К1. В примере через порт 3 проходит 9 виртуальных каналов, поэтому коммутатор меняет номер прокладываемого виртуального канала с 4 на 10. Кроме таблицы маршрутизации коммутатора для каждого его порта составляется таблица коммутации. Таблица коммутации порта 1 коммутатора1.

VCI – in	VCI – out	Порт
3	2	2
4	10	3

В таблице коммутации входного порта 1 маршрутизатор отмечает, что в дальнейшем пакеты, прибывшие на этот порт, с номером PCI =4 должны передаваться на порт 3, причем номер виртуального канала должен быть изменен на 10.Одновременно делается запись таблицы коммутации порта 3. Пакеты, пришедшие по виртуальному каналу 10 в обратном направлении нужно передавать на порт 1, заменить номер виртуального канала на 4. Таким образом, при получении пакета в обратном направлении компьютер-отправитель получает пакеты с тем же номером VCI, с которым он отправил его в сеть.

В результате действия такой схемы пакеты данных уже не несут длинные адреса конечных узлов, а имеют в служебном поле только номер виртуального канала. На их основе происходит маршрутизация все пакетов а запросы на установление соединения. Таким образом, в сети прокладывается виртуальный канал, который существует только во время соединения. Номера меняются от коммутатора к коммутатору, но для конечных узлов он остается постоянным.

При использовании виртуального канала эффективно передавать долговременные сообщения. А для кратко временных потоков такой тип соединения не очень подходит, так как много времени уходит на установление соединения.

Соединение по технологии виртуальных каналов осуществляется в два этапа:

1. Происходит маршрутизация пакета запроса на установление соединения на основе адреса назначения.

2. Происходит коммутация и продвижение пакетов на основе VCI.

Стандарты глобальных сетей обычно не описывают какой-либо протокол обмена информацией, позволяющий коммутаторам автоматически строить таблицы маршрутизации. Поэтому в таких сетях администраторы или составляют их вручную, обеспечивая основной и резервный пути для адреса назначения