В компьютерной сети все данные передаются небольшими порциями, называемыми пакетами. Такой способ передачи данных придумал Леонард Клейнрок в 1961 году и называл его пакетная коммутация. Есть два способа организации передачи информации:
-
коммутация каналов
-
пакетная коммутация
Коммутация каналов применяется обычно в телефонии. Перед тем, как передать данные от одного абонента к другому, необходимо установить соединение (т.е. позвонить). Как только соединение будет успешно установлено, можете начинать передавать данные (говорить в трубку).
Этот способ хорошо зарекомендовал себя в телефонных сетях, где конечными точками сети являются люди. Однако, если конечными узлами сети будут компьютеры, то канальная коммутация имеет несколько явных недостатков:
-
Невозможность обмениваться данными с несколькими абонентами. Установив канал связи с одним абонентом вы можете обмениваться данными только с ним. Если нужно отправить или получить данные от другого абонента, нужно разорвать все имеющиеся каналы и установить новый.
-
Простой ресурсов в случае молчания в сети. Когда абоненты установили канал связи и не передают данные, то ресурсы сети просто простаивают. В то же время, никакой другой абонент не может им передать свои данные.
-
Время на установку соединения. Каждый раз, когда один абонент хочет передать данные другому абоненту, необходимо установить соединение. Что требует определенного времени и ресурсов сети.
-
Недостатком канальной коммутации является полоса пропускания и аналоговая природа этой полосы. Таким образом, что большой объем дискретных сигналов через нее не передать.
|
Note
|
Пакетная передача данных выросла из телеграфа именно поэтому все каналы должны быть установлены заранее. |
В пакетной коммутации считается, что все каналы связи уже установлены, и данные просто передаются от одного узла к другому. Перед отправкой данные разбиваются на отдельные фрагменты, называемые пакетами. Каждый пакет состоит из двух частей:
-
заголовок
-
данные
Заголовок пакета всегда содержит в себе информацию о получателе и другую информацию, необходимую для успешной доставки пакета конечному адресату.
Хорошей аналогией сетевого пакета является обыкновенное письмо в конверте. Само письмо - это данные. А информация на конверте - это заголовок. Информации на конверте должно быть достаточно, чтобы доставить письмо адресату и чтобы адресат знал, от кого оно пришло.
|
Note
|
Все сети передачи данных растут из телеграфа, а телеграф растет из почтового сообщения. Именно поэтому и в русской и в английской терминологии все соответсвует почтовому сообщению и телефграной передачи данных. |
Сравнение сетей с коммутацией каналов и пакетов (https://evileg.com/ru/post/37/)
| Коммутация каналов | Коммутация пакетов |
|---|---|
Необходимо предварительно устанавливать соединение |
Отсутствует этап установления соединения |
Адрес требуется только на этапе установления соединения |
Адрес и другая служебная информация передаются с каждым пакетом |
Сеть может отказать абоненту в установлении соединения |
Сеть всегда готова принять данные от абонента |
Гарантированная пропускная способность (полоса пропускания) для взаимодействующих абонентов |
Пропускная способность сети для абонентов неизвестна, задержки передачи носят случайный характер |
Трафик реального времени передается с минимальными задержками |
Ресурсы сети используются эффективно при передаче пульсирующего трафика |
Высокая надежность передачи аналоговых данных |
Возможные потери данных из-за переполнения буферов |
Нерациональное использование пропускной способности каналов, снижающее общую эффективность сети |
Автоматическое динамическое распределение пропускной способности физического канала между абонентами |