Передача даних по телекомунікаційних мережах

Ми можемо класифікувати категорії каналів, які використовуються в телекомунікаційних мережах для передачі даних. В основі класифікації лежить принцип побудови телекомунікаційних каналів між станціями комутації. Передача даних через телекомунікаційну мережу може проходити по трьом різним типам мереж:

1. Орендовані або виділені лінії. Вартість орендованої лінії визначається помісячного платою і залежить від довжини і ємності лінії.

2. Мережа з комутацією ліній або каналів, пов'язана з набором номера адресата: Вартість комутаційної послуги залежить від часу підтримки з'єднання, швидкості передачі даних і від відстані.

3. Мережа з комутацією пакетів. Вартість часто фіксована і залежить від швидкості передачі даних через інтерфейс між комп'ютером і мережею. Угоди зі службою провайдера можуть визначати й інші параметри, такі як обсяг переданих даних, максимальна швидкість передачі і т.д..

Усередині категорії мереж з комутацією можна виділити дві підкатегорії: мережі з комутацією пакетів і мережі з комутацією каналів. Обидві категорії використовуються для передачі даних, Рис 8.7 показує найпростіші мережі та принципи комутації, які вони використовують.

Комутація каналів. Мережі з комутацією каналів володіють фіксованою смугою пропускання і дуже малим часом затримки сигналів. Вихідна технологія передачі для них була пов'язана з голосовою телефонією, відеотелефонією і відеоконференціями. Ця технологія виявилася недостатньо гнучкою для передачі даних, де вимоги до швидкості передачі сильно варіюються в коротких інтервалах часу. Однак деякі старі покоління мережі передачі даних до цих пір використовують принцип комутації каналів.

В основу комутацій каналів залажен набір номера джерелом даних. Маршрутизація повідомлення базується на зазначенні номера адресата, коли канал встановлено. З'єднання розривають, коли повідомлення відбулося, див. рис. 8.7. Під час обміну повідомленнями обсяг даних, що пройшли через комутатор фіксується не дивлячись на те, що дані могли бути і не використані. В кінці повідомлення з'єднання розривають. Телефонні мережі, як і цифрові системи інтегрального обслуговування (ЦСИО) використовують у роботі принцип комутації каналів.

Комутація пакетів. Мережі з комутацією пакетів спеціально призначені для передачі даних. Джерело даних розбиває повідомлення на пакети, що містять вказівки для ідентифікації маршруту або пункту призначення. Пакети маршрутизируются до пункту призначення вузлами мережі з комутацією пакетів.

Головний недолік технології комутації пакетів полягає в тому, що вона не дозволяє досягати низьких і постійних часів затримки сигналів. Існують два основних типи мереж з комутацією пакетів: мережа віртуальних каналів і мережа передачі пакетів з постановкою на чергу в разі їх накопичення.

 

Рис. 8.7 Виділені лінії і мережі з комутацією каналів і пакетів

 

У разі віртуальних каналів віртуальне з'єднання встановлюється або на початку передачі пакета, або воно встановлюється постійним для всього повідомлення і пакети повідомлення передаються по тому ж самому встановленим маршрутом.

Головна відмінність між використанням фізичних і віртуальних каналів полягає в тому, що, якщо використовуються віртуальні канали замість фізичних, то багато користувачів ділять між собою всю ємність лінії передачі і канали між вузлами мережі. У певний момент активні користувачі можуть використовувати всю доступну ємність, якщо інші користувачі не передають нічого. Повна адресна інформація не потрібна в пакетах, якщо з'єднання встановлено. Тоді тільки короткий ідентифікатор включається в кожен пакет, щоб визначити віртуальний канал, до якого цей пакет призначений.

 

Рис. 8.8. Передача даних в мережах з комутацією каналів і пакетів

 

У разі передачі в мережі з комутацією пакетів по реальним каналам має місце безкоммутаторная передача даних (дейтаграм), в якій спеціальні пристрої – маршрутизатори виконують операції зміни маршрутів дейтаграм у відповідності з наявними в них адресами пункту призначення.

Контрольні питання:

1. Що називається комутацією

2. Вкажіть елементи найпростішої телекомунікаційної мережі

3. Що включає в себе структура станції комутації?

4. Перерахуйте рівні ієрархія комутацій.

5. Сформулюйте визначення комутації каналів і комутації пакетів

6. Опишіть три варіанти передачі даних по телекомунікаційних мережах