Виртуальный канал - Virtual circuit

А виртуальный канал (ВК) - это средство передачи данных по сеть с коммутацией пакетов таким образом, что кажется, что есть специальный физическая ссылка между источником и местом назначения конечные системы этих данных. Термин виртуальный канал является синонимом виртуальное соединение.

Прежде чем можно будет использовать соединение или виртуальный канал, он должен быть установлен между двумя или более узлы или же программные приложения посредством настройка звонка. После этого битовый поток или же байтовый поток может доставляться между узлами; следовательно, протокол виртуальных каналов позволяет протоколам более высокого уровня избегать разделения данных на Единицы данных протокола.

Многие протоколы виртуальных цепей, но не все, обеспечивают надежный услуги связи посредством использования повторной передачи данных, инициированной обнаружение ошибок и автоматический повторный запрос (ARQ).

Альтернативная конфигурация сети для виртуального канала: дейтаграмма.^[1]^{[сомнительный – обсуждать]}

Сравнение с коммутацией цепи

Связь виртуального канала напоминает коммутация цепи, поскольку оба ориентированный на соединение, что означает, что в обоих случаях данные доставляются в правильном порядке, а служебные данные необходимы на этапе установления соединения. Однако коммутация каналов обеспечивает постоянную скорость передачи данных и задержку, хотя они могут варьироваться в службе виртуальных каналов из-за таких факторов, как:

различная длина очереди пакетов в узлах сети,
различная скорость передачи данных, генерируемая приложением,
различная нагрузка от других пользователей, использующих одни и те же сетевые ресурсы, посредством статистическое мультиплексирование, так далее.

Возможность виртуального звонка

В телекоммуникации, а возможность виртуального вызова, иногда называемый средство виртуального вызова, это служебная функция в котором:

а вызов процедура настройки и процедура разъединения вызова определяют период связи между двумя DTE в котором Пользователь данные передаются с коммутацией пакетов сеть
концы с концами передача требуется контроль пакетов внутри сети
данные могут быть доставлены в сеть отправитель звонка перед звонком фаза доступа завершено, но данные не поступают в приемник вызова если попытка звонка неудачно
сеть доставляет все пользовательские данные приемнику вызова в одном последовательность в котором данные принимаются сетью
DTE с множественным доступом могут одновременно выполнять несколько виртуальных вызовов время.

Альтернативная конфигурация сети для виртуальных вызовов связь без установления соединения с помощью дейтаграммы.^[1]

Виртуальные каналы уровня 4

Ориентированный на соединение транспортный уровень протоколы, такие как TCP^[2]^[3] может полагаться на протокол сетевого уровня с коммутацией пакетов без установления соединения, такой как IP, где разные пакеты могут маршрутизироваться по разным путям и, следовательно, доставляться не по порядку. Однако можно использовать TCP как виртуальный канал,^[3]^[4]^[5] так как TCP включает в себя нумерацию сегментов, которая позволяет переупорядочивать на стороне получателя, чтобы обеспечить доставку не по порядку.

Виртуальные каналы уровня 2/3

Слой Datalink и сетевой уровень протоколы виртуальных каналов основаны на коммутация пакетов, что означает, что данные всегда доставляются по одному и тому же сетевому пути, то есть через одни и те же узлы. Преимущества перед коммутацией пакетов без установления соединения:

Поддерживается резервирование полосы пропускания на этапе установления соединения, что гарантирует Качество обслуживания (QoS) возможно. Например, постоянная скорость передачи данных Может быть предоставлен класс QoS, что приведет к эмуляции коммутация цепи.
Требуется меньше накладных расходов, поскольку пакеты не маршрутизируются индивидуально, а полная адресная информация не предоставляется в заголовке каждого пакета данных. Только небольшой идентификатор виртуального канала (VCI) требуется в каждом пакете. Информация о маршрутизации передается узлам сети только на этапе установления соединения.
Сетевые узлы быстрее и имеют более высокую пропускную способность теоретически, поскольку они представляют собой коммутаторы, которые выполняют маршрутизацию только на этапе установления соединения, в то время как сетевые узлы без установления соединения являются маршрутизаторами, которые выполняют маршрутизацию для каждого пакета индивидуально. Переключение предполагает только поиск идентификатора виртуального канала в таблице, а не анализ полного адреса. Переключатели могут быть легко реализованы в ASIC аппаратное обеспечение, тогда как маршрутизация более сложна и требует программной реализации. Однако из-за большого рынка IP-маршрутизаторов и поддержки современных IP-маршрутизаторов переключение уровня 3 современные IP-маршрутизаторы сегодня могут быть быстрее коммутаторов для протоколов с установлением соединения.

Примеры протоколов

Примеры протоколов транспортного уровня, которые обеспечивают виртуальный канал:

Протокол управления передачей (TCP), где надежный виртуальный канал устанавливается поверх базового ненадежного протокола IP без установления соединения. Виртуальный канал идентифицируется по источнику и месту назначения сетевой разъем пара адресов, то есть IP-адрес отправителя и получателя и номер порта. Гарантированного QoS не предусмотрено.
Протокол передачи управления потоком (SCTP), где виртуальный канал устанавливается поверх протокола IP.

Примеры протоколов виртуальных цепей сетевого уровня и уровня канала передачи данных, где данные всегда доставляются по одному и тому же пути:

X.25, где ВК обозначен идентификатор виртуального канала (VCI). X.25 обеспечивает надежную межузловую связь и гарантированное качество обслуживания.
Ретрансляция кадров, где VC идентифицируется с помощью DLCI. Ретрансляция кадров ненадежна, но может обеспечить гарантированное QoS.
асинхронный режим передачи (ATM), где цепь обозначена идентификатор виртуального пути (VPI) и идентификатор виртуального канала (VCI) пара. В Уровень банкомата предоставляет ненадежные виртуальные каналы, но протокол ATM обеспечивает надежность за счет Уровень адаптации ATM (AAL) Подуровень конвергенции специфических услуг (SSCS) (хотя в нем используются термины «гарантированный» и «ненадежный», а не «надежный» и «ненадежный»).^[6]^[7]
Общие услуги пакетной радиосвязи (GPRS)
Многопротокольная коммутация меток (MPLS), который можно использовать для IP по виртуальным каналам. Каждая цепь обозначена этикеткой. MPLS ненадежен, но обеспечивает восемь различных классов QoS.

Постоянные и коммутируемые виртуальные каналы в ATM, Frame Relay и X.25

Коммутируемые виртуальные цепи (SVC) обычно устанавливаются навызов базис и отключаются при завершении вызова; однако постоянный виртуальный канал (ПВХ) может быть установлен как вариант для обеспечения выделенная цепь связь между двумя объектами. Конфигурация PVC обычно предварительно настраивается поставщиком услуг. В отличие от SVC, PVC обычно очень редко ломаются / отключаются.

Коммутируемый виртуальный канал (SVC) - это виртуальный канал, который динамически устанавливается по запросу и прерывается по завершении передачи, например, после телефонного звонка или загрузки файла. SVC используются в ситуациях, когда передача данных является спорадической и / или не всегда между одним и тем же оконечным оборудованием данных (DTE ) конечные точки.

Постоянный виртуальный канал (PVC) - это виртуальный канал, установленный для многократного / непрерывного использования между одними и теми же DTE. В PVC длительная ассоциация идентична фазе передачи данных виртуальный звонок. Постоянные виртуальные каналы устраняют необходимость в повторной установке вызова и очистка.

Ретрансляция кадров обычно используется для создания PVC.
Банкомат обеспечивает как коммутируемые виртуальные соединения и постоянные виртуальные соединения, как их называют в терминологии банкоматов.
X.25 обеспечивает как виртуальные звонки и PVC, хотя не все поставщики услуг X.25 или реализации DTE поддерживают PVC, поскольку их использование было гораздо реже, чем SVC