5.3.2. Коммутация с установлением предварительного соединения

В таких сетях перед началом сеанса связи производится подготовка сети к сеансу связи, называемая процедурой «рукопожатия» (handshake).

В ходе процедуры handshake происходит следующее:

1. станция-отправитель (активный пользователь) формирует т. н. коммутирующее сообщение;

2. коммутирующее сообщение распространяется по сети. В ходе его распространения решается задача маршрутизации (определение оптимального маршрута). Задача маршрутизации решается заранее для того, чтобы в ходе передачи самого сообщения не тратить время на ее решение. Кроме того, проводятся другие подготовки к будущему сеансу связи;

3. станция-получатель (пассивный пользователь), получив коммутирующее сообщение, формирует ответное сообщение для активного пользователя);

4. в ходе распространения ответного сообщения проверяется качество коммутации;

5. только после получения ответного сообщения начинается основной сеанс связи. В ходе основного сеанса возможна передача не одного сообщения, а целой серии сообщений по заранее скоммутированному каналу связи.

В зависимости от того, какая именно подготовка кроме определения маршрута проводится при распространении коммутирующего сообщения, отличают:

а) коммутацию каналов;

б) коммутацию виртуальных каналов.

Коммутация каналов

При коммутации каналов происходит физическое соединение всех линий передачи. При этом для каждого сеанса связи выделяется последовательность физических линий, которая в течение сеанса связи недоступна для других сеансов связи.

Достоинства:

• повышенная надежность связи;

• большие удобства для передачи непрерывных видов информации (аудио и видео).

Недостатки:

• из-за монопольного использования физических линий в сеансе связи резко падает эффективность использования пропускной способности сети.

Коммутация виртуальных каналов

Направлена на устранение недостатков коммутации каналов.

Отличается тем, что линии связи используются коллективно в режиме псевдопараллельной передачи (см. раздел 1.8. курса ТСИ).

Фактически это означает, что вместо физического соединения используемой линии производится резервирование квантов времени на этой линии под сеанс связи. Важно то, что в другие кванты времени по этой же физической линии могут осуществляться другие сеансы связи.

Достоинства:

• повышенная надежность связи;

• хорошие условия для передачи непрерывных видов данных;

• в процессе handshake активный пользователь может запросить ту производительность канала, которая ему реально требуется. Тогда аппаратура сети выделит под данный сеанс связи соответствующее число квантов времени.

Недостатки:

• повышенная стоимость сетевой аппаратуры.

Применение:

• сетевой стандарт АТМ. Сети АТМ претендуют на широкое распространение в будущем и замену существующих сетевых технологий, причем как в локальных, так и в глобальных сетях.

5.3.3. Коммутация без установления предварительного соединения

В данном методе передача сообщения начинается без предварительной процедуры установления соединения.

Активный пользователь осуществляет передачу сообщения на ближайший элемент сети, не задаваясь вопросами:

1. по какому маршруту последует передача сообщения;

2. готовы ли сетевые каналы к такой передаче;

3. готов ли пассивный пользователь принять сообщение.

Достоинства:

1. нет затрат времени на осуществление процедуры установления предварительного соединения;

2. нет дополнительного трафика, связанного с процедурой установления предварительного соединения;

3. число сеансов связи, которое может быть проведено в единицу времени, увеличивается.

Недостатки:

1. пониженная надежность связи;

2. нестабильность сеанса связи. Строго говоря, понятие «сеанс связи» в данном случае условное, поскольку фактически обмен данными в процессе сеанса связи распадается на множество независимых друг от друга передач отдельных сообщений.

В целом, если сравнивать коммутацию с установление и без установления предварительного соединения, то первая больше подходит для осуществления длительных сеансов связи, особенно если в ходе их происходит передача ответственной информации или непрерывных видов информации, а вторая больше подходит при необходимости осуществления большого числа передач отдельных коротких сообщений, особенно если они следуют различным получателям.

Метод коммутации без установления предварительного соединения представлен двумя вариантами:

1. коммутация сообщений. В данном случае сообщения передаются целиком;

2. коммутация пакетов. Сообщения перед началом передачи по глобальным каналам разбиваются на отдельные пакеты стандартной длины (чаще всего 128 байт). Процедура разбиения называется «разборка сообщения». Пакеты проходят через сеть независимо друг от друга как отдельные сообщения. Со стороны пассивного пользователя осуществляется соединение пакетов в сообщение, задача называется «сборка сообщений».