Переключение цепей - Circuit switching - Wikipedia

Переключение цепей это метод реализации телекоммуникационная сеть в котором два сетевые узлы создать специальный канал связи (схема ) через сеть до того, как узлы смогут обмениваться данными. Схема гарантирует полную пропускную способность канала и остается подключенной в течение всего сеанс связи. Схема функционирует так, как если бы узлы были физически связаны как с электрической цепью. Схема переключения контрастирует с переключение сообщений и коммутация пакетов.[1]

Описание

Определяющим примером сети с коммутацией каналов является ранний аналог телефонная сеть. Когда вызов делается с одного телефона на другой, переключатели внутри телефонные станции создайте непрерывную проводную цепь между двумя телефонами на время разговора.

При коммутации каналов битовая задержка является постоянной во время соединения (в отличие от коммутации пакетов, при которой очереди пакетов могут приводить к изменению и потенциально неопределенно долгому времени). задержки передачи пакетов ). Ни один канал не может быть нарушен конкурирующими пользователями, поскольку он защищен от использования другими вызывающими абонентами, пока канал не будет освобожден и не будет установлено новое соединение. Даже если фактическое общение не происходит, канал остается зарезервированным и защищенным от конкурирующих пользователей.

В то время как коммутация каналов обычно используется для соединения речевых цепей, концепция выделенного пути, сохраняющегося между двумя взаимодействующими сторонами или узлами, может быть расширена на содержимое сигналов, отличное от голоса. Преимущество использования коммутации каналов заключается в том, что она обеспечивает непрерывную передачу без накладных расходов, связанных с пакеты, максимально используя доступную пропускную способность для этой связи. Одним из недостатков является то, что он может быть относительно неэффективным, поскольку неиспользованная емкость, гарантированная соединению, не может использоваться другими соединениями в той же сети. Кроме того, вызовы не могут быть установлены или будут сброшены при разрыве цепи.

Звонок

За настройка звонка и контроля (и других административных целей), возможно использование отдельного выделенного сигнализация канал от конечного узла к сети. ISDN одна из таких услуг, которая использует отдельный канал сигнализации, пока старая добрая телефонная служба (POTS) нет.

В способе установления соединения и отслеживания его прогресса и завершения через сеть также может использоваться отдельный канал управления как в случае связи между телефонными станциями, которые используют CCS7 протокол сигнализации с коммутацией пакетов для передачи информации об установлении вызова, управления и использования TDM для передачи фактических данных схемы.

Рано телефонные станции были подходящим примером переключения цепи. Абонент будет просить оператора подключиться к другому абоненту, будь то на той же АТС или через межбанковский канал и другого оператора. Конечным результатом было физическое электрическое соединение между телефонами 2 абонентов на время разговора. Медный провод, используемый для соединения, не мог использоваться для одновременной передачи других вызовов, даже если абоненты фактически не разговаривали и линия была молчаливой.

Альтернативы

При коммутации каналов маршрут и связанная с ним полоса пропускания резервируются от источника к месту назначения, что делает коммутацию каналов относительно неэффективной, поскольку пропускная способность зарезервирована независимо от того, используется ли соединение непрерывно. Схема переключения контрастирует с переключение сообщений и коммутация пакетов.[2] Оба эти метода могут лучше использовать доступную пропускную способность сети между несколькими сеансами связи в типичных условиях в сетях передачи данных.

Коммутация сообщений направляет сообщения целиком, по одному участку за раз, т. Е. хранить и пересылать всего сообщения. Коммутация пакетов разделяет передаваемые данные на пакеты передается по сети самостоятельно. Вместо того, чтобы быть выделенными для одного сеанса связи за раз, сетевые каналы совместно используются пакетами из нескольких конкурирующих сеансов связи, что приводит к потере гарантии качества обслуживания, обеспечиваемой коммутацией каналов.

Коммутация пакетов может быть основана на связь с установлением соединения или же связь без установления соединения. То есть на основе виртуальных схем или дейтаграмм.

Виртуальные схемы использовать технологию коммутации пакетов, которая имитирует коммутацию каналов в том смысле, что соединение устанавливается до передачи любых пакетов, и пакеты доставляются по порядку.

Коммутация пакетов без установления соединения разделяет передаваемые данные на пакеты, называемые дейтаграммы, передаваемые по сети самостоятельно. Каждая дейтаграмма помечена своим местом назначения и порядковым номером для упорядочивания связанных пакетов, что исключает необходимость в выделенном пути, чтобы помочь пакету найти свой путь к месту назначения. Каждая дейтаграмма отправляется независимо, и каждая может быть маршрутизирована по разному пути. В месте назначения исходное сообщение переупорядочивается на основе номера пакета для воспроизведения исходного сообщения. В результате сети с коммутацией пакетов дейтаграмм не требуют установления канала и позволяют множеству пар узлов обмениваться данными одновременно по одному и тому же каналу.

Мультиплексирование множественные телекоммуникационные соединения по одному и тому же физическому проводу были возможны в течение долгого времени, но каждый канал в мультиплексном соединении был либо выделен для одного вызова за раз, либо он простаивал между вызовами.

Примеры сетей с коммутацией каналов

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Меткалф, Роберт М. (май 1973 г.). «Пакетная коммуникация». Кембридж: MIT: 1–1, 1–2. Например, когда вы звоните по телефону, телефонная система устанавливает электрический путь между вами и человеком, которому вы звоните, соединяя имеющиеся телефонные кабели - цепи - от конца до конца. Для завершения вашего «соединения» коммутаторы телефонной системы - коммутационные узлы - выделяют кабельные мили в виде цепей и поддерживают это распределение на время вашего разговора. Таким образом, при коммутации каналов, мы говорим, цепи выделяются для передачи соединений. В чистой коммутации цепей для установления соединения требуется несколько удаленных коммутационных узлов, чтобы соединить непрерывный путь от конца до конца; и, в течение всего срока службы соединения, его составляющие цепи предназначены для ведения разговора. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ Дэвис, Дональд Уоттс (1979). Компьютерные сети и их протоколы. Интернет-архив. Чичестер, [англ.]; Нью-Йорк: Вили. С. 456–477.

внешняя ссылка