Коммутация — это процесс для пересылки пакетов, поступающих с одного порта на порт, ведущий к месту назначения. Когда данные поступают в порт, они называются входящими, а когда данные покидают порт или выходят из него, они называются выходными. Система связи может включать в себя количество коммутаторов и узлов. На широком уровне переключение можно разделить на две основные категории:
-
Без установления соединения: данные пересылаются от имени таблиц пересылки. Предыдущее подтверждение связи не требуется, и подтверждения не являются обязательными.
-
Ориентация на соединение: перед переключением данных для пересылки в пункт назначения необходимо предварительно установить канал вдоль пути между обеими конечными точками. Затем данные передаются по этой схеме. После завершения передачи можно сохранить цепи для будущего использования или немедленно отключить.
Без установления соединения: данные пересылаются от имени таблиц пересылки. Предыдущее подтверждение связи не требуется, и подтверждения не являются обязательными.
Ориентация на соединение: перед переключением данных для пересылки в пункт назначения необходимо предварительно установить канал вдоль пути между обеими конечными точками. Затем данные передаются по этой схеме. После завершения передачи можно сохранить цепи для будущего использования или немедленно отключить.
Коммутация цепей
Когда два узла обмениваются данными друг с другом по выделенному каналу связи, это называется коммутацией каналов. Существует необходимость в заранее заданном маршруте, по которому будут передаваться данные, и никакие другие данные не допускаются. При коммутации каналов для передачи данных цепь должна быть установлена так, чтобы передача данных могла иметь место.
Схемы могут быть постоянными или временными. Приложения, использующие коммутацию каналов, могут проходить три этапа:
-
Установить цепь
-
Перенести данные
-
Отключить цепь
Установить цепь
Перенести данные
Отключить цепь
Коммутация каналов была разработана для голосовых приложений. Телефон — лучший подходящий пример коммутации каналов. Прежде чем пользователь сможет выполнить вызов, в сети устанавливается виртуальный путь между вызывающим и вызываемым абонентами.
Переключение сообщений
Эта техника была где-то в середине коммутации каналов и коммутации пакетов. При переключении сообщений все сообщение обрабатывается как единица данных и переключается / передается полностью.
Коммутатор, работающий над переключением сообщений, сначала получает сообщение целиком и буферизирует его, пока не появятся ресурсы, доступные для его передачи на следующий переход. Если на следующем прыжке недостаточно ресурсов для размещения сообщения большого размера, сообщение сохраняется и коммутатор ожидает.
Эта техника считалась заменой коммутации каналов. Как и при переключении каналов, весь путь блокируется только для двух объектов. Переключение сообщений заменяется переключением пакетов. Переключение сообщений имеет следующие недостатки:
-
Каждому коммутатору в транзитном пути требуется достаточно места для размещения всего сообщения.
-
Из-за техники хранения и пересылки и ожидания, пока ресурсы не станут доступны, переключение сообщений происходит очень медленно.
-
Переключение сообщений не было решением для потокового мультимедиа и приложений реального времени.
Каждому коммутатору в транзитном пути требуется достаточно места для размещения всего сообщения.
Из-за техники хранения и пересылки и ожидания, пока ресурсы не станут доступны, переключение сообщений происходит очень медленно.
Переключение сообщений не было решением для потокового мультимедиа и приложений реального времени.
Пакетная коммутация
Недостатки коммутации сообщений породили идею коммутации пакетов. Все сообщение разбито на более мелкие куски, называемые пакетами. Информация о переключении добавляется в заголовок каждого пакета и передается независимо.
Промежуточным сетевым устройствам проще хранить пакеты небольшого размера, и они не занимают много ресурсов ни на пути несущей, ни во внутренней памяти коммутаторов.
Коммутация пакетов повышает эффективность линии, поскольку пакеты из нескольких приложений могут быть мультиплексированы по несущей. Интернет использует технику коммутации пакетов. Коммутация пакетов позволяет пользователю различать потоки данных на основе приоритетов. Пакеты хранятся и пересылаются в соответствии с их приоритетом для обеспечения качества обслуживания.