Концепция пакетов
В большинстве компьютерных сетей не применяется передача данных в виде непрерывной последовательности битов произвольной длины. Сетевая система предусматривает разбиение данных на небольшие блоки, называемые пакетами, которые передаются отдельно друг от друга. Компьютерные сети часто называются пакетными сетями или сетями с коммутацией пакетов (коммутация пакетов будет рассмотрена отдельно), поскольку в них используется технология передачи данных в виде отдельных пакетов. В основу использования пакетов положены два основных принципа: 1. Отправитель и получатель должны координировать передачу данных для обеспечения надёжной доставки данных. Например, при возникновении ошибок передачи данных данные могут быть потеряны, а разбиение потока данных на небольшие блоки позволяет отправителю и получателю определить, какие блоки были доставлены неповреждёнными, а какие нет. 2. Поскольку линии связи и соответствующие аппаратные средства соединения стоят дорого, одни и те же соединения и средства связи часто находятся в распоряжении нескольких компьютеров. Сетевая система должна обеспечить равноправный бесперебойный доступ компьютерам к разделяемым средствам связи. Такой равноправный доступ может быть обеспечен только с применением небольших блоков (пакетов).
В ранних компьютерных сетях не было гарантии равноправного доступа. Прикладная программа могла захватить разделяемый ресурс связи на произвольное время, и приложению разрешалось закончить свою работу прежде, чем другое приложение могло приступить к использованию этого ресурса связи. Для предотвращения этого в современных компьютерных сетях предусмотрено использование пакетов. Сеть разрешает одному компьютеру отправить пакет, а затем блокирует его, давая возможность отправить пакет другому компьютеру и т.д. Таким образом, каждый компьютер может захватывать разделяемый сетевой ресурс на время, достаточное для отправки одного пакета, а затем должен ждать, пока сетью не воспользуются остальные компьютеры, прежде чем сможет отправить следующий пакет. Пример: четыре компьютера разделяют общий канал связи и используют его для передачи файлов. При этом пока A посылает файл на D, B и C должны ждать:
Пусть размер файла 5 Мб. Общий канал связи имеет пропускную способность 56 Кбит/сек. (7000 байт/сек.), тогда такой файл будет отправлен приблизительно за 12 минут. Таким образом, любая сетевая система, которая предоставляет приложению исключительное право на использование сетевого ресурса, блокирует работу других компьютеров на недопустимо продолжительные периоды времени. Если же предусмотрено разделение компьютерами данных на пакеты размером в 1000 байт и после начала передачи данных компьютером A на компьютер D возникает необходимость переслать данные с компьютера B на компьютер C, компьютер B должен ждать 1/7 секунды (143 мс).
|
