Конфигурации локальных сетей и способы коммутации между ними
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
µм информации (хранение данных в промежуточных узлах).
При непосредственном соединении осуществляется физическое соединение входящих в узел коммутации (коммутационную станцию) каналов с соответствующими адресу исходящими каналами. В качестве такого способа коммутации в компьютерных сетях применяется коммутация каналов, используемая в традиционных телефонных сетях связи
Для передачи данных в компьютерных сетях разработан способ коммутации сообщений, предполагающий использование в качестве узлов связи специализированных средств вычислительной техники, что позволило реализовать в промежуточных узлах хранение передаваемой информации и данных, обеспечивающее множество преимуществ по сравнению с коммутацией каналов.
Схематично виды способов коммутации можно изобразить так, как это показано на рисунке 3.1:
Рисунок 3.1 - Способы коммутации.
Существую три схемы коммутации абонентов в сетях: коммутация каналов, коммутация пакетов и коммутация сообщений. Их возможности и свойства принципиально различны. Сети c коммутацией каналов имеют более богатую историю, они ведут свое происхождение от первых телефонных сетей. Способ коммутации пакетов довольно молод, он появился в конце 60-х годов как результат экспериментов с первыми компьютерными сетями. Сети с коммутацией сообщений являются прототипом современных сетей с коммутацией пакетов и в чистом виде на сегодняшний день практически не существуют.
По прогнозам специалистов, принципу коммутации пакетов принадлежит будущее - как более гибкому и универсальному.
Сети с коммутацией пакетов и каналов можно разделить на два класса - на сети с динамической коммутацией и сети с постоянной коммутацией.
В сетях с динамической коммутацией сеть разрешает устанавливать соединение по инициативе своего пользователя. Организация взаимодействия выполняется на время сеанса связи, а затем связь разрывается так же по инициативе одного из взаимодействующих пользователей. В общем случае любой пользователь сети может соединиться с любым другим пользователем сети. Период соединения между парой пользователей составляет от нескольких секунд до нескольких часов и завершается при выполнении определенной работы - например, передачи файла, просмотра страницы текста или изображения. Примерами таких сетей являются:
-телефонные сети общего пользования;
-локальные сети;
-сети TCP/IP.
В сетях с постоянной коммутацией сеть разрешает паре пользователей заказать соединение на длительный период времени - то есть пользователю не предоставляется возможность выполнить динамическую коммутацию с другим любым пользователем сети. Время, на которое устанавливается постоянная коммутация, измеряется, как правило, несколькими месяцами. Режим постоянной коммутации в сетях с коммутацией каналов часто называется сервисом выделенных (арендуемых) каналов. Примерами таких сетей на сегодняшний момент являются сети технологии SDH, на основе которых строятся выделенные каналы связи с пропускной способностью в несколько Гбит/с.
Подробнее рассмотрим способы коммутации, представленные на рисунке 3.1.
.1 Коммутация каналов
Основана на формировании единого физического соединения (канала) между взаимодействующими абонентами для непосредственной передачи данных из конца в конец. Этот принцип, отображенный на рисунке 3.1.1, реализуется в телефонных сетях.
Рисунок 3.1.1 - Метод коммутации каналов (пример - телефонная сеть).
Абонент А1 перед началом сеанса передачи данных с абонентом А2 должен предварительно установить соединение с абонентом А2 путем посылки специального служебного сообщения УС - установить соединение. Это сообщение прокладывает путь, формируя в каждом из промежуточных узлов непосредственное физическое соединение между входным и выходным портами узла. После получения абонентом А2 служебного сообщения УС, А2 формирует и посылает по созданному маршруту (пути) абоненту А1 новое служебное сообщение ПС - подтвердить соединение. Это сообщение подтверждает установление соединения между абонентами сети. Только после получения данного сообщения абонент А1 может начать передачу сообщения С абоненту А2 по установленному маршруту. Созданное физическое соединение, как правило, существует в течение времени передачи данных, которое называется сеансом или сессией. По завершении сессии это соединение может быть разрушено. Это вид временного (коммутируемого) канала.
Достоинства метода коммутации каналов:
возможность использования существующих и хорошо развитых телефонных сетей связи;
отсутствие необходимости хранения передаваемых данных в промежуточных узлах сети;
высокая эффективность при передаче больших объемов данных.
Недостатки данного метода:
пропускная способность каналов связи на всем пути передачи данных должна быть одинакова; невыполнение этого условия может привести к потере передаваемых данных из-за невозможности временного хранения данных;
большие накладные расходы на установление соединения на начальном этапе; так как в этом случае передача небольших объемов данных станет невыгодной из-за неполного использования пропускной способности канала;
невозможность использования телефонных линий связи в высокоскоростных магистральных сетях ввиду невысокого качества этих линий.