Коммутация пакетов

Коммутация пакетов

В узле сети с коммутацией пакетов используется коммутационное поле, во входы и выходы которого включаются цифровые тракты. По этим трактам последовательно во времени передаются пакеты. Каждый пакет состоит из полезного и адресного полей. В полезном поле переносится пользовательская информация (например, речь или данные). Адресное поле содержит информацию, позволяющую доставить пакет в пункт назначения пользователю. Пакеты могут иметь разную длину. Интервал времени между пакетами также является переменной величиной.

Процесс коммутации пакетов состоит в перераспределении пакетов на выходах коммутационного поля относительно его входов. В зависимости от типа технологии передачи пакетов в адресном поле пакетов записывается разная информация.

В технологиях с установлением соединения (ATM, Frame Relay) прежде чем начнется передача пакетов, на сети устанавливается неизменный маршрут передачи пакетов данного соединения. При этом в каждом узле за каждым соединением закрепляется метка, по которой в узле выбирается исходящий тракт (ATM: в метке указываются идентификаторы виртуального канала (VCI) и пути (VPI); Frame Relay: в качестве метки выступает идентификатор соединения на звене данных — DLCI). Метка генерируется управляющим устройством и вставляется в адресное поле всех передаваемых пакетов одного соединения. Из принимаемых пакетов УУ извлекает метки и по их значению определяет по какому тракту передачи следует передать пакеты.

На рис. 2.6 показан пример коммутации пакетов с установлением соединения в узле с тремя направлениями связи. В каждом направлении организованы по одному тракту приема и передачи, включенные в КП. Со стороны КП в каждый тракт приема включено устройство выделения адресного поля (DA), а в каждый тракт передачи — устройство ввода адресного поля (IA). Устройства DA и LA связаны с УУ. В обозначении пакетов адресное поле заштриховано.

Каждый пакет относится к одному соединению, установленному между узлами пользователей. На рис. 2.6 каждому соединению соответствует одна из букв от А до G, которые для наглядности вставлены в полезное поле пакетов. Пакеты показаны в соответствии с их положением во времени. В трактах передачи показаны те же пакеты, что прежде поступили по трактам приема. В адресных полях пакетов содержатся метки — М;. В тракте приема или передачи одного направления метки должны быть разными. Все метки через DA попадают в УУ, в котором в соответствии с таблицей маршрутизации выбирается направление связи. В УУ формируются новые метки, которые через LA вставляются в исходящие пакеты. Таблица маршрутизации содержит две части: для трактов приема и передачи. Каждой метке одного тракта приема соответствует направление передачи, а также новая метка, вставляемая в исходящие из узла пакеты. Каждому соединению соответствует одна строка, в которой каждой комбинации входящего направления и принимаемой метки соответствует комбинация исходящего направления и передаваемой метки. Заполнение таблицы маршрутизации данными происходит в процессе установления соединения, для чего используется соответствующая система сигнализации.

В технологии без установления соединения (IP-сети) в адресном поле пакета записывается полный сетевой адрес пункта назначения. В этом случае пакеты одного сообщения (например, одного разговора) могут передаваться по разным маршрутам (дейтаграммный способ передачи пакетов). Адресная часть пакета транслируется через узел сети без изменения.


На рис. 2.7 показан пример коммутации пакетов в узле, аналогичном рис. 2.6. Во входящих пакетах в адресном поле содержатся адреса пунктов назначения Аi. На входах КП с помощью DA адреса Ai поступают в УУ. По этим адресам в соответствии с таблицей маршрутизации управляющее устройство выбирает тракты передачи пакетов в соответствующем направлении (на рис. 2.7 показаны такие же маршруты, как и на рис. 2.6). В исходящих из узла пакетах сохраняются те же адреса, что и во входящих пакетах. В таблице маршрутизации также за каждым соединением закрепляется одна строка. Заполнение таблицы данными маршрутизации происходит в результате специальных процедур (протоколов маршрутизации), определяющих оптимальный маршрут передачи пакетов от одного узла к соседним узлам.

При приеме пакета на входе КП требуемый для передачи выход КП может быть занят. Поэтому пакеты хранятся в оперативной памяти коммутационного поля до тех пор, пока не будут переданы из узла. Следовательно, как и в способе коммутации каналов с временным разделением, в КП происходит задержка пакетов. Однако время задержки пакетов может варьироваться в более широких пределах, на что влияет множество факторов, например, интенсивность поступления пакетов, их длина и загруженность выходов.

Admin добавил 31.12.2011 в 18:23
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор