Когда вы (или ваш компьютер) снимаете телефонную трубку и набираете номер, коммутирующее оборудование телефонной системы отыскивает физический путь, состоящий из кабелей (медных или оптоволоконных; впрочем, это может быть и радиоканал) и ведущий от вашего телефона к телефону того, с кем вы связываетесь. Такая система, называемая коммутацией каналов.
Когда один абонент звонит другому, устанавливается определенный путь, связывающий их, и этот путь остается неизменным до конца разговора.
Альтернативным способом коммутации является коммутация пакетов. Отдельные пакеты пересылаются как положено, однако заранее никакой путь между абонентами не устанавливается. Каждый пакет должен сам искать свой путь.
Важным свойством коммутации каналов является необходимость установления сквозного пути от одного абонента до другого до того, как будут посланы данные. Именно поэтому время от конца набора номера до начала разговора может занимать около 10 с и более для междугородных или международных звонков. В течение этого интервала времени телефонная система ищет путь. Обратите внимание на то, что еще до начала передачи данных сигнал запроса на разговор должен пройти весь путь до пункта назначения и должен там быть распознан. Для многих компьютерных приложений (например, при проверке кредитной карточки клиента кассовым терминалом) длительное время установления связи является нежелательным.
Еще одним свойством такой системы является то, что после начала разговора линия уже не может вдруг оказаться занятой, хотя она может быть занятой до установки соединения (например, благодаря отсутствию соответствующей возможности у коммутатора или магистрали).
Еще одной стратегией является коммутация сообщений, показанная на рис. 2.34, б. При использовании такой формы коммутации физический путь между абонентами заранее не устанавливается. Вместо этого, когда отправитель желает отослать данные, они сохраняются на ближайшей коммутационной станции (то есть на первом маршрутизаторе), а затем прыжками от одного маршрутизатора к другому передаются дальше. Каждый блок принимается целиком, анализируется на наличие ошибок, после чего пересылается дальше. В сетях такой прием называется передачей с промежуточным хранением.
Рисунок 7.5 – Синхронизация событий при коммутации каналов, сообщений, пакетов
Коммутация сообщений использовалась в первой электромагнитной системе связи, а именно в телеграфе. Телеграмма печаталась на бумажной ленте в отключенном от линии режиме на станции-отправителе, а затем прочитывалась с ленты и передавалась по линии связи на следующую станцию, где она снова пробивалась на бумажной ленте. Оператор отрывал ленту от мотка и читал ее на одном из нескольких специальных устройств чтения лент, которых было столько же, сколько исходящих магистралей. Такой коммутатор назывался конторой рваных лент (torn tape office). Бумажные ленты уже далеко в прошлом, коммутация сообщений больше не используется, поэтому мы больше не будем затрагивать эту тему.
