Сетевой уровень. Модели сетевого обслуживания

Модель сетевого обслуживания определяет характеристики сквозного транспорта данных между двумя периферийными устройствами сети, то есть между передающей и получающей оконечными системами.

 

Известны две модели сетевого обслуживания:

Модель обслуживания на основе виртуальных каналов.

Модель обслуживания на основе дейтаграмм.

 

Модель обслуживания на основе виртуальных каналов

Фазы обслуживания на основе виртуальных каналов

Модель обслуживания на основе виртуальных каналов включает три фазы.

1. Установка виртуального канала. Во время этой фазы отправитель связывается с сетевым уровнем, указывает адрес получателя и ждет, пока сеть установит виртуальный канал. Сетевой уровень определяет путь от отправителя до получателя, то есть последовательность линий связи и пакетных коммутаторов, через которые будут проходить все пакеты данного виртуального канала. Этот процесс обычно подразумевает обновление таблиц в каждом пакетном коммутаторе вдоль пути виртуального канала. Во время установки виртуального канала сетевой уровень может также зарезервировать ресурсы (например, пропускную способность) вдоль пути виртуального канала.
2. Передача данных. Как только виртуальный канал установлен, данные могут начать перемещение по виртуальному каналу.
3. Разрыв виртуального канала. Эта процедура начинается, когда отправитель (или получатель) информирует сетевой уровень о своем желании разорвать виртуальный канал. Затем, как правило, сетевой уровень информирует оконечную систему на другой стороне сети о разрыве соединения и обновляет таблицы в каждом пакетном коммутаторе пути, показывая, что виртуального канала более не существует.

Виртуальные каналы применяются в следующих трех технологиях ATM, Frame Relay и X.25.

Модель обслуживания на основе дейтаграмм

Дейтаграммная сеть

При использовании модели обслуживания на основе дейтаграмм (дейтаграммного сетевого уровня) каждый раз, когда оконечная система хочет послать пакет, она указывает в нем адрес получающей оконечной системы, а затем передает этот пакет в сеть (канальному уровню).

Эта процедура выполняется без предварительной установки виртуального канала. Коммутаторы пакетов в дейтаграммной сети (называемые в Интернете «маршрутизаторами») не содержат информации о состоянии виртуальных каналов (так как виртуальных каналов нет!). Вместо этого коммутаторы пакетов продвигают пакет по направлению к адресату, изучая адрес получателя пакета. При этом они ищут нужную им для этого информацию в своей таблице продвижения данных, используя адрес получателя в качестве индекса.

Поскольку таблицы продвижения данных могут быть изменены в любое время, пакеты, относящиеся к одной серии пакетов, посланных одной оконечной системой другой оконечной системе, могут следовать по разным маршрутам и прибыть к получателю не в том порядке, в котором были посланы

Обслуживание по остаточному принципу

Современная архитектура Интернета предоставляет единственную модель обслуживания с использованием дейтаграмм, также называемую обслуживанием по остаточному принципу (best-effort service) («вообще никакого обслуживания») («стараться» по возможности, но никаких гарантий не давать).

При обслуживании по остаточному принципу не дается гарантий сохранения временных интервалов между пакетами, не дается гарантий доставки пакетов с сохранением исходного порядка следования и даже не предоставляются гарантии доставки переданных пакетов.

Такому определению службы будет удовлетворять даже сеть, которая вообще не доставляет никаких пакетов (кстати, в часы перегрузки Интернет напоминает именно такую сеть).

Тем не менее для использования подобной минималистской модели обслуживания имеются вполне разумные причины.

Характерное для сегодняшнего Интернета обслуживание по остаточному принципу расширяется, предлагая так называемое интегрированное обслуживание и дифференцированное обслуживание.