Технологии коммутации. Методы коммутации

Общий термин коммутация применяется для четырех различных технологий:

конфигурационная коммутация,

коммутация кадров,

коммутация ячеек,

преобразование между кадрами и ячейками.

В основе конфигурационной коммутации лежит нахождение соответствия между конкретным портом коммутатора и определенным сегментом сети. Это соответствие может программно настраиваться при подключении или перемещении пользователей в сети.

При коммутации кадров используются кадры сетей Ethernet, Token Ring и т.д. Кадр при поступлении в сеть обрабатывается первым коммутатором на его пути. Под термином обработка понимается вся совокупность действий, производимых коммутатором для определения своего выходного порта, на который необходимо направить данный кадр. После обработки он передается далее по сети следующему коммутатору или непосредственно получателю.

В технологии АТМ также применяется коммутация, но в ней единицы коммутации носят название ячеек. Преобразование между кадрами и ячейками позволяет станциям в сети Ethernet, Token Ring и т.д. непосредственно взаимодействовать с устройствами АТМ. Эта технология применяется при эмуляции локальной сети.

Коммутация каналов (circuit (line) switching) - это способ организации прямой связи между двумя или несколькими абонентами для обмена информацией в реальном времени. Установление соединения при коммутации каналов осуществляется путем набора номера абонентом, который вызывает.

Коммутация пакетов (packet switching) - это способ организации связи между двумя конечным пунктами с помощью логических (виртуальных) каналов без установления прямой связи, передача данных в этом случае осуществляется с помощью пакетов. Виртуальные каналы могут быть двух видов: некоммутируемые и коммутируемые. Виртуальные каналы, которые не коммутируются, организовываются вручную (кроссированием) на заданный период времени. Виртуальные каналы, которые коммутируются, организовываются на каждый вызов абонента. В виртуальном канале на каждый такой вызов устанавливается определенный маршрут, и все пакеты данного вызова проходят по нему через сеть.

Коммутация сообщений (message switching) построена по принципу полного переприема сообщений в узле коммутации и обязательного соблюдения форматов сообщений. Процесс маршрутизации сообщения, поиска и соединения цепей собственно и является коммутацией сообщений. Особенностью коммутации сообщений заключается в том, что ни отправитель, ни получатель сообщения личного участия в процессе передачи не принимают. Передача сообщений происходит по определенных этапах. Они передаются из конечного узла отправителя в смежный переприемный узел, где обрабатываются и передаются дальше на другой такой же узел связи. Этот цикл переприема повторяется до тех пор, пока переданное сообщение не достигнет конечного пункта.

Коммутация виртуальный каналов (virtual switching) представляет собой такой вид коммутации, при котором сочетаются достоинства коммутации пакетов и коммутации каналов. Соединение в основном происходит на транспортном уровне модели взаимодействия открытых систем (OSI), а пользователь в таком случае освобождается от необходимости контролировать последовательность прохождения информации из сети.

Метод временной коммутации (time-division switching) - это такой метод коммутации каналов из временного мультиплексирования, основанном на распределения данных разных каналов, что коммутируются, во временный интервал внутри кадра. Временный коммутатор построен на основе буферной памяти, запись производится в ее элементы последовательно опросом входов, а коммутация осуществляется благодаря считыванию данных на выходе из возможностей элементов памяти. Сначала передается кодовая последовательность первого канала, затем другого канала и т.д., до последнего канала, после чего процесс периодически повторяется. Короткий промежуток времени, который отведен для передачи кодовой последовательности индивидуального канала, называется временным слотом (Time Slot - TS), таким образом, что мультиплексный сигнал представляется в виде последовательностей TS, которые чередуются между собой. Временное разделение каналов требует синхронизации передаточного и приемного оборудования.