RSS
 

Коммутация каналов и коммутация пакетов

06 Дек

switchТот, кто работает с локальными сетями, мало сталкивается с понятиями коммутации каналов и коммутации пакетов. Если быть конкретней, то используется просто термин «коммутация» и имеется ввиду, что локальная сеть построена на коммутаторах. В региональных и глобальных сетях распространены технологии, отличные от технологий локальных сетей. Если «локалки» обычно строятся на основе Ethernet, у WAN сетях целая куча других технологий. Наиболее распостранены PPP, HDLC, MPLS, frame-relay, DSL, АТМ. Все эти и многие другие технологии делятся на две группы – с коммутацией каналов и коммутацией пакетов.

В локальных сетях Ethernet, по большому счету, как раз, используется коммутация пакетов. Если быть точнее, то коммутация фреймов (кадров). Почему фреймов? Потому что, именно на основе фреймов  осуществляется передача данных и динамически определяется узел назначения. Так в чем же разница между технологиями коммутации каналов и коммутации пакетов.

Коммутация каналов – технология, при которой соединение устанавливается перед началом передачи данных. Чтобы было понятнее, то это, фактически, и есть выделенные линии. Когда между двумя удаленными узлами нужно установить соединение и передать данные, то часто используют, как раз, выделенные линии. В таких случаях можно использовать Интернет и создать виртуальный канал VPN (на основе PPTP или openvpn), а можно арендовать «выделенку» и использовать протокол PPP (point-to-point protocol) или проприетарный протокол Cisco HDLC (hight-level data link control). Во втором случае говорят, что используется коммутация каналов. Между маршрутизаторами настраивается постоянное соединение и потом осуществляется передача данных. Технология работает на первом уровне модели OSI (L1).

Какие особенности технологии коммутации каналов.

  1. Уменьшенное количество служебной информации (не передается адрес источника и назначения, ибо нет необходимости в этом при двухточечных каналах).
  2. Коммутация каналов может использоваться на базе как цифровых, так и аналоговых сетях (можно построить соединение поверх Ethernet, а можно и через телефонную линию).
  3. Постоянная скорость передачи и высокая стабильность канала.
  4. Нерациональное использование пропускной способности канала (пропускной способности канала могло бы хватить больше, чем на двух абонентов).
  5. Возможен отказ в установлении соединения (при превышении количества информационных потоков).
  6. Обязательная задержка перед передачей данных (из-за установления соединения).

Как видно, коммутация каналов имеет и позитивные (1-3), и негативные стороны (4-6). Пример коммутации каналов изображен на рис.1.

Encap_PPP

Рис. 1.

Коммутация пакетов – технология, при которой данные разбиваются на пакеты определенного размера, которые содержат в себе адрес источника и адрес назначения. В отличии от технологии коммутации каналом, коммутация пакетов осуществляет динамическую передачу данных абонентам, адреса которых берутся с полученных коммутационным оборудованием пакетов. В качестве такого оборудования выступают коммутаторы.

В зависимости от протокола, который используется в WAN сети, пакеты обрабатываются разными коммутаторами или одним коммутатором, поддерживающим разные протоколы. Например, в сетях MPLS используются коммутаторы, которые могут осуществлять коммутацию по метках, в АТМ сетях используются АТМ коммутаторы, которые могут обрабатывать ячейки и т.д. Особенностью такого оборудования является то, что оно имеет буферную память для временного хранения пакетов. Это позволяет равномерно передавать трафик между коммутационным оборудованием.

Таким образом, коммутация пакетов – технология доступа нескольких абонентов к общей сети. При этом по одной физической линии данные могут передаваться многими узлами единовременно. Технология работает на втором уровне модели OSI (L2).

Особенности коммутации пакетов.

  1. Эффективность использования полосы пропускания (абонент, который не использует полосу, отдает ее другим).
  2. При большом количестве абонентов не бывает отказа в обслуживании сети (типа, линия «занята»)
  3. Данные передаются сразу, без установления соединения (пакеты передаются на коммутационное оборудование сразу после их формирования).
  4. Пакет может ждать своей очереди на отправку в буфере коммутатора. Возможная потеря из-за переполнения буфера.
  5. Много служебной информации в пакетах (включая адресацию)
  6. Сложность коммутационного оборудования (микропроцессорные устройства).
  7. Работает только в цифровых сетях.

Так же, как и коммутация каналов, коммутация пакетов имеет свои достоинства (1-3) и недостатки (4-7). Пример коммутации пакетов изображен на рис. 2

image1

Рис. 2.

Если коротко, то все 🙂 . Удачи!

 

Комментарии facebook

Комментарии vkontakte

1 комментарий

Опубликовано в Сети

 

Оставить комментарий

 

 
  1. NNN

    Март 15, 2016 at 12:57

    Спасибо большое, помогли!