ФИЗИЧКСКИЙ

ПБ

ПБ

ПБ

Рис. 6.4. Процесс передачи данных через сеть коммутации пакетов, где: ПБ — последовательность бит;

К — кадр; П — пакет; И — информационый блок.

Сформированные на сетевом уровне пакеты передаются на канальный уровень, где к пакету добавляется служебная информация, необходимая для выполнения функций каналь­ного уровня, в результате чего формируется кадр. На физическом уровне кадр представляет­ся последовательностью бит, которая в виде физических сигналов поступает в канал переда­чи данных. При приеме информации происходит обратный процесс: полученные биты груп­пируются в слова, из которых формируется кадр. На канальном уровне содержимое управ­ляющего поля кадра используется для выполнения процедур канального уровня, а содержи­мое поля данных в качестве пакета данных передается на сетевой уровень. Управляющее по­ле пакета формирует сетевой процесс в данном узле коммутации. Затем пакет преобразуется в кадр, содержащий обновленные адреса и соответствующие значения управляющих полей. Сформированный таким образом кадр данных передается на физический уровень и затем в следующий узел коммутации или абонентскую систему.

В общем случае коммутацию пакетов можно рассматривать как дальнейшее развитие коммутации сообщений, при котором сообщение — пакет имеет строго ограниченную дли­ну. Процесс передачи информации в сети коммутации пакетов, пожалуй, напоминает работу почтовой сети связи при пересылке писем.

Фиксированная длина пакетов предполагает разбиение длинных сообщений на не­сколько пакетов, правило формирования которых следует из рис. 6.5. Большие массивы ин­формации передаются несколькими пакетами, однако, в отличие от коммутации сообщений, операция сборки-разборки осуществляется только в абонентских системах, что упрощает структуру промежуточных узлов сети. Естественно, за счет дублирования управляющей ин­формации в каждом пакете общая длина передаваемого сообщения увеличивается, однако, как будет показано ниже, время передачи всего сообщения не увеличивается, а, как правило, даже сокращается. Вводимое ограничение на длину пакета позволяет сократить объем запо­минающих устройств узлов коммутации, что способствует сокращению времени пребывания пакета в узле коммутации, приводит к сокращению времени передачи сообщений и в целом повышает пропускную способность сети. Как видно из рис. 6.6 при коммутации пакетов по сравнению с коммутацией сообщений время передачи информации сокращается, этому так­же способствует одновременная передача нескольких пакетов одного сообщения.

Пакеты одного сообщения могут передаваться по различным маршрутам, независимо друг от друга, в этом случае говорят о так называемом дейтаграммном способе передачи данных. Данный способ передачи характеризуется использованием простейшего транспорт­ного протокола и используется в основном для передачи короткой последовательности паке-

Сети передачи данных

 

тов. Отсутствие логического канала может привести к нарушению порядка поступления па­кетов к адресату. Поэтому для передачи больших сообщений используется способ виртуаль­ных каналов, при котором все пакеты следуют по одному и тому же заранее установленному маршруту.

Сообщение

Заголовок

Данные

Заголовок

Данные

Пакет Отправитель УКС j УКС2 Получатель

 

 

Заголовок	A^TTTTTJP		Заголовок	Данные

Рис. 6.5. Формирование пакетов из сообщения.
1 2

Отправитель

,2i.

 

^П1

\^П2\^П3

 

УКП₂ Получатель

пп₂пз

Рис. 6.6. Диаграммы передачи данных при коммутации сообщений (а) и коммутации пакетов (б),где: УКС — узел коммутации сообщений; УКП — узел коммутации пакетов; П — пакет; 1 — задержка вузле;

2 — время передачи информации между смежными узлам

3 — время передачи сообщения адресату.

Формирование маршрута осуществляется, как правило, перед началом передачи сооб­щения. Более подробно данный вопрос рассматривается ниже.

Маршрутизация в сетях