Функции и способы коммутации каналов связи

В узлах ТКС обычно имеются коммутационные процессоры, соединяемые через модемы с каналами связи. Эти процессоры могут выполнять функцию коммутации каналов между абонетами (пользователями и соответствующими узлами) ТКС, организуя каналы постоянной прямой и обратной связи на время обмена информацией [1–4, 6].

Один из способов организации связи, называемый коммутацией каналов, приводит к неэффективному использованию глобальной ТКС. Это связано с тем, что во время сеанса связи между потоками данных, которыми обмениваются абоненты ТКС, могут возникать значительные паузы. При этом канал связи оказывается занятым. Однако он фактически может быть недогруженным даже при непрерывной передаче информации, если скорость передачи данных мала (например, при передаче запросов с терминала).

Для более интенсивной загрузки каналов в ТКС можно использовать другой способ связи, называемый коммутацией сообщений. В этом случае сообщения, которыми обмениваются абоненты ТКС, запоминаются в узлах (коммутационных процессорах) ТКС и с большой скоростью передаются между соответствующими узлами в виде потоков данных. Недостатком такого способа является то, что требуемая память обычно выбирается из расчёта передачи самых длинных сообщений. Поэтому необходимая память фактически избыточна.

Для устранения этого недостатка в современных ТКС используется коммутация пакетов. Этот способ связи обеспечивает высокую производительность при передаче данных. Он основан на декомпозиции сообщений на пакеты данных стандартной (одинаковой или различной) длины, которые могут передаваться независимо друг от друга и даже по различным каналам связи ТКС. Благодаря такому параллелизму увеличивается общая скорость передачи данных в глобальных ТКС [1, 2, 6].

Реализация этого способа в так называемых концентраторах пакетов предъявляет дополнительные требования к системе управления ТКС. Среди них важнейшими являются требования:

- необходимость автоматической декомпозиции сообщений на пакеты (одинаковой или различной длины),

- агрегирование (сборка) из пакетов передаваемых сообщений,

- оптимизация маршрутов передачи пакетов в зависимости от загрузки каналов и узлов ТКС,

- адаптация сетевого управления ТКС к непредсказуемо изменяющемуся трафику.

При проектировании и создании ТКС приходится решать две основные задачи обработки информации и управления передаваемыми потоками данных. Первая задача заключается в организации потоков данных для обмена информационными ресурсами между узлами (компьютерами) ТКС, а также между ними и пользователями ТКС. Вторая задача – это организация и реализация управления потоками данных в ТКС.