Коммутация пакетов

Телефонная сеть с коммутацией каналов мало приспособлена для обслуживания трафика передачи данных при работе в диалоговом режиме, поскольку она принципиально проектируется для обслуживания менее частых требований при сравнительно больших значениях времени занятия (в среднем от трех до четырех минут). Ни управляющие устройства системы коммутации, ни пропускная способность каналов сигнализации не в состоянии приспособиться к обслуживанию частых требований для очень коротких сообщений. Итог таков, что время установления соединения (вплоть до 15 с при междугородных соединениях, однако оно уменьшается при введении ОКС) оказывается во много раз больше, чем время занятия канала для передачи сообщения. Очевидно, что для обеспечения более высокого использования сети необходимо иметь более высокую пропускную способность канала управления и большую производительность устройств обработки вызовов в схемах коммутации. Однако помимо этого трафик передачи данных при работе в диалоговом режиме с низкими коэффициентами активности требует таких функций сети, которые принципиально отличны от функций обычной сети коммутации каналов. Наилучший режим работы сети, когда требования на обслуживание поступают пачками, больше соответствует сети коммутации сообщений, чем сети коммутации каналов.

На рис. 8.2 показаны концептуальная структура и принцип работы сети коммутации пакетов. Сообщение источника разрезается на «пакеты» для последующей передачи по сети. Каждый пакет снабжается заголовком, содержащим адрес и другую управляющую информацию. Каждый пакет пересылается по сети по принципу промежуточного накопления, как на сети коммутации сообщений. На узле назначения все пакеты собираются в исходное «склеенное» сообщение и доставляются в устройство вывода данных.

Главная особенность режима коммутации пакетов состоит в способе совместного использования линии передачи по требованию. Каждый пакет передается, как только оказывается свободной соответствующая линия связи, однако средства передачи не занимаются источником, если у него нет посылок для передачи. Таким образом, большое число сравнительно неактивных источников могут совместно использовать линии передачи. По существу, использование линии повышается за счет увеличения объема памяти и усложнения управления на узлах. В сети коммутации каналов основную долю составляют накладные расходы на управление, связанное с установлением соединения, а лишь незначительную часть — расходы на все последующее управление.

В противоположность этому узлы коммутации пакетов должны обрабатывать информацию, содержащуюся в заголовке каждого пакета по мере его поступления. Таким образом, длинное сообщение в сети коммутации пакетов требует больших затрат на управление, чем если бы оно было обслужено сетью коммутации каналов. Учитывая тенденцию к снижению стоимости цифровой памяти и средств обработки, можно считать, что повышенная сложность управления с течением времени будет становиться все менее и менее существенной.