Сравнение коммутации пакетов и коммутации каналов

Сравнение узкополосных и широкополосных сетей

Узкополосной локальной сетью называется такая сеть, в которой сетевой ка­бель (или другая сетевая среда) может передавать только один сигнал в лю­бой момент времени. Широкополосная сеть, соответственно, способна пере­давать несколько сигналов одновременно, используя для каждого из них свою частоту передачи. В качестве распространенного примера широкопо­лосной сети можно привести кабельное телевидение. Несмотря на то, что к телевизору подключен только один кабель, для просмотра можно выбирать любой из множества транслируемых каналов. Понятно, что если к системе кабельного телевидения подключены два или более телевизора, это значит, что сервисная служба установила устройство для разветвления одного кабе­ля, подведенного к дому, на несколько комнат. А тот факт, что в одно и то же время телевизоры, подключенные к одному кабелю, могут быть настрое­ны на разные программы, свидетельствует о том, что по кабелю одновре­менно проходят сигналы различной частоты, своей для каждого канала.

Узкополосная сеть использует импульсы, передаваемые непосредственно в сетевую среду, для создания простого сигнала, в котором в закодированной форме представлены двоичные (бинарные) данные. В сравнении с широко­полосными сетями узкополосные могут быть протянуты на меньшие рас­стояния ввиду потерь мощности сигнала, связанных с электрическими по­мехами и другими факторами. Предельно допустимая длина отрезка кабеля узкополосной сети уменьшается пропорционально падению пропускной способности. Вот почему протоколы локальных вычислительных сетей, такие как Ethernet, требуют строгого соблюдения правил монтажа этих сетей.

Локальные сети называются сетями с коммутацией пакетов (packet-switching network) по той причине, что компьютеры, входящие в сеть, распределяют данные на отдельные небольшие порции, называемые пакетами (packets), непосредственно перед их передачей. Существует сходная технология, назы­ваемая коммутацией ячеек (cell switching), которая отличается от коммутации пакетов только стабильным, постоянным размером ячеек (сот), тогда как размер пакетов варьируется. Большинство технологий ЛВС, таких как Eth­ernet, Token Ring, и FDDI (Fiber Distributed Data Interface, распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам), использу­ют именно коммутацию пакетов. ATM (Asynchronous Transmission Mode, ре­жим асинхронной передачи) — единственный широко используемый прото­кол ЛВС с коммутацией ячеек.

Разделение данных указанным образом необходимо, поскольку компьютеры в составе ЛВС используют один общий кабель, и передача по сети неразде­ленного потока данных одним компьютером займет очень много времени и заблокирует на это время сеть для остальных компьютеров. Если проанали­зировать данные, передаваемые по сети с коммутацией пакетов, можно уви­деть, что здесь поток сигналов состоит из пакетов, сгенерированных разны­ми системами (компьютерами) и перемешанных "внутри" кабеля. Для данного типа сетей характерно, что пакеты, являющиеся частью одного и того же сообщения, передаются по разным маршрутам и порой даже дохо­дят до места назначения в другом порядке, нежели были посланы. Прини­мающая система, в свою очередь, должна иметь механизм для перестановки пакетов в нужном порядке и отслеживания потерявшихся пакетов, либо по­врежденных при пересылке.

Наряду с коммутацией пакетов существует "обратная" технология, называе­мая коммутацией каналов (circuit switching), при которой одна сторона уста­навливает прямой канал связи с другой стороной непосредственно перед передачей данных. В сфере передачи данных по сетям коммутация каналов используется для ограниченного числа типов сетевых технологий, таких как ISDN (Integrated Service Digital Network, цифровая сеть связи с интеграцией услуг). Классический пример использования сети с коммутацией каналов — телефонная сеть. Когда вы дозваниваетесь до определенного абонента, меж­ду вашими телефонами устанавливается прямой канал связи. Этот канал остается открытым до окончания звонка, и больше никто другой не может его использовать, даже в случае, когда сигналы не передаются (то есть когда вы не разговариваете). Раньше в телефонных сетях каждый телефон был подсоединен к центральной станции отдельным проводом, и операторы за­действовали огромное количество переключателей для соединения двух те­лефонов при каждом звонке. В наши дни этот процесс автоматизирован, но принцип соединения остался тем же.

Дата добавления: 2015-04-25