Виды коммутаций в сетях и их характеристики

Выделенные каналы. Сегодня существует большой выбор выделенных каналов — от аналоговых каналов тональной частоты с полосой пропускания 3,1 кГц до цифровых каналов технологии с пропускной способностью 155 и 622 Мбит/с.

Аналоговые каналы. Выделенные аналоговые линии обеспечивают готовый к немедленному использованию коммуникационный канал. Арендуемая телефонная линия быстрее и надежнее, чем коммутируемое соединение. Правда она несколько дороже, так как коммуникационная компания выделяет ресурсы этому каналу вне зависимости от того, работает линия или нет. Недостатки: низкое качество составного канала.

Цифровые каналы. Образуются путем постоянной коммутации в первичных сетях, работающих на принципе разделения канала во времени. Существуют два поколения технологий цифровых первичных сетей — технология плезиохронной («плезио» означает «почти», то есть почти синхронной) цифровой иерархии (Plesiochronic Digital Hierarchy, PDH) и более поздняя технология — синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy, SDH). В Америке технологии SDH соответствует стандарт SONET.

Выделенные линии представляют собой надежное средство соединения локальных сетей через глобальные каналы связи, так как вся пропускная способность такой линии всегда находится в распоряжении взаимодействующих сетей. Однако это и наиболее дорогой вид глобальных связей — при наличии N уделенных локальных сетей, которые интенсивно обмениваются данными друг с другом, нужно иметь  N*(N-1)/2  выделенных линий. Выделенные каналы можно получить у телекоммуникационных компаний, которые владеют каналами связи, или от телефонных компаний, которые обычно сдают в аренду каналы в пределах города или региона.

Цифровые сети с коммутацией каналов

Сегодня для построения глобальных связей в корпоративной сети доступны сети с коммутацией каналов двух типов — традиционные аналоговые телефонные сети и цифровые сети с интеграцией услуг ISDN(в зависимости от способа мультиплексирования абонентских каналов). Достоинством сетей с коммутацией каналов является их распространенность, что характерно особенно для аналоговых телефонных сетей. Известным недостатком аналоговых телефонных сетей является низкое качество составного канала, которое объясняется использованием телефонных коммутаторов устаревших моделей, работающих по принципу частотного уплотнения каналов (FDM-технологии).

Однако даже при качественных каналах связи, которые могут обеспечить сети с коммутацией каналов, для построения корпоративных глобальных связей эти сети могут оказаться экономически неэффективными. Так как в таких сетях пользователи платят не за объем переданного трафика, а за время соединения, то при трафике с большими пульсациями и, соответственно, большими паузами между пакетами оплата идет во многом не за передачу, а за ее отсутствие. Это прямое следствие плохой приспособленности метода коммутации каналов для соединения компьютеров.

Тем не менее при подключении массовых абонентов к корпоративной сети, например сотрудников предприятия, работающих дома, телефонная сеть оказывается единственным подходящим видом глобальной службы из соображений доступности и стоимости (при небольшом времени связи удаленного сотрудника с корпоративной сетью).

Перечислим основные характеристики аналоговых телефонных сетей:

* При вызове пользователи получают прямое соединение через коммутаторы в сети. Абонентское окончание 2-проводное.

* Вызов абонента может осуществляться двумя способами: с помощью импульсного набора или тонового набора. При импульсном наборе длительность набора зависит от того, какие цифры образуют номер, при тоновом наборе любая цифра передается подачей в сеть двух синусоидальных сигналов разной частоты в течение 50мс. Поэтому набор номера тоновым способом в среднем в 5 раз быстрее, чем импульсный.

*  Коммутаторы сети не позволяют обеспечить промежуточное хранение данных. Поскольку запоминающие устройства в коммутаторах отсутствуют, возможен отказ в соединении при занятости абонента.

*  Для передачи дискретных данных по аналоговым коммутируемым сетям используются модемы, поддерживающие процедуру вызова абонента

q  Пропускная способность коммутируемого канала заранее неизвестна, так как модемы устанавливают соединение на скорости, подходящей для реального качества канала.

В телефонных коммутаторах аналоговых телефонных сетей могут использоваться два принципа коммутации — аналоговый, основанный на частотном разделении канала (FDM), и цифровой, основанный на разделении канала во времени (TDM)

Цифровые сети с коммутацией каналов

Цифровые сети с коммутацией каналов представлены двумя технологиями: Switched 56 и ISDN.

Switched 56 — это переходная технология, которая основана на предоставлении пользователю 4-проводного цифрового абонентского окончания, но со скоростью 56 Кбит/с. Коммутаторы такой сети работают с использованием цифровой коммутации. Технология Switched 56 обеспечивает соединение компьютеров и локальных сетей со скоростью 56 Кбит/с.

ISDN разработаны для объединения в одной сети различных транспортных и прикладных служб. ISDN предоставляет своим абонентам услуги выделенных каналов, коммутируемых каналов, а также коммутации пакетов и кадров (frame relay).

Цифровые сети с коммутацией пакетов

Для глобальных сетей с коммутацией пакетов характерна оригинальная техника маршрутизации пакетов.  Эта техника основана на понятии  «виртуальный канал» и обеспечивает эффективную передачу долговременных устойчивых потоков данных.

Существуют два типа виртуальных соединений

После создания виртуального канала коммутаторы на основании номеров VCI продвигают пакеты через сеть, больше не используя для этого соединения таблицу маршрутизации. Таблицы коммутации портов включают обычно меньше записей, чем таблицы маршрутизации, так как хранят данные только о действующих на данный момент соединениях, проходящих через данный порт.

Режим продвижения пакетов на основе готовой таблицы коммутации портов обычно называют не маршрутизацией, а коммутацией и относят ко второму (канальному) уровню стека протоколов.

[Смысл создания виртуального канала состоит в том, что маршрутизация пакетов между коммутаторами сети на основании таблиц маршрутизации происходит только один раз — при создании виртуального канала. После создания виртуального канала передача пакетов коммутаторами происходит на основании так называемых номеров или идентификаторов виртуальных каналов (Virtual Channel Identifier, VCI). Каждому виртуальному каналу присваивается значение VCI на этапе создания виртуального канала, причем это значение имеет не глобальный характер, как адрес абонента, а локальный — каждый коммутатор самостоятельно нумерует новый виртуальный канал. Кроме нумерации виртуального канала, каждый коммутатор при создании этого канала автоматически настраивает так называемые таблицы коммутации портов — эти таблицы описывают, на какой порт нужно передать пришедший пакет, если он имеет определенный номер VCI. Так что после прокладки виртуального канала через сеть коммутаторы больше не используют для пакетов этого соединения таблицу маршрутизации, а продвигают пакеты на основании номеров VCI небольшой разрядности. Сами таблицы коммутации портов также включают обычно меньше записей, чем таблицы маршрутизации, так как хранят данные только о действующих на данный момент соединениях, проходящих через данный порт.]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *