TSSN — техника переключения

В этой главе мы обсудим методы коммутации в телекоммуникационных коммутационных системах и сетях.

В больших сетях может быть более одного пути для передачи данных от отправителя к получателю. Выбор пути, который данные должны вывести из доступных опций, можно понимать как Переключение . Информация может переключаться, когда она перемещается между различными каналами связи.

Для цифрового трафика доступно три типичных метода переключения. Они —

• Коммутация цепей
• Переключение сообщений
• Пакетная коммутация

Давайте теперь посмотрим, как работают эти методы.

Коммутация цепей

При коммутации каналов два узла связываются друг с другом по выделенному каналу связи. При этом устанавливается схема для передачи данных. Эти схемы могут быть постоянными или временными. Приложения, использующие коммутацию каналов, могут проходить три фазы. Различные фазы —

• Создание цепи
• Передача данных
• Отключение цепи

На следующем рисунке ниже показана схема переключения цепей.

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 вызываемым абонентом и вызывающим абонентом.

Недостатками коммутации цепей являются —

• Время ожидания длится долго, и нет передачи данных.
• Каждое соединение имеет выделенный путь, и это становится дорогим.
• Когда подключенные системы не используют канал, он не используется.

Схема схемы создается после установления соединения с использованием выделенного пути, который предназначен для передачи данных, при переключении каналов. Телефонная система является типичным примером техники коммутации каналов.

Переключение сообщений

При переключении сообщений все сообщение обрабатывается как блок данных. Данные передаются по всей схеме. 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.

На следующем рисунке показана схема переключения сообщений.

В этом методе данные хранятся и передаются. Техника также называется техникой Store-and-Forward . Эта техника считалась заменой коммутации каналов. Но задержка передачи, которая следовала за сквозной задержкой передачи сообщения, добавила к задержке распространения и замедлила весь процесс.

Переключение сообщений имеет следующие недостатки:

• Каждому коммутатору в транзитном пути требуется достаточно места для размещения всего сообщения.

• Из-за 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 ожидания, пока ресурсы не станут доступны, переключение сообщений происходит очень медленно.

Переключение сообщений не было решением для потокового мультимедиа и приложений реального времени.

Пакеты данных принимаются, даже когда сеть занята; это замедляет доставку. Следовательно, это не рекомендуется для приложений реального времени, таких как передача голоса и видео.

Пакетная коммутация

Техника коммутации пакетов происходит от коммутации сообщений, когда сообщение разбивается на более мелкие порции, называемые пакетами . Заголовок каждого пакета содержит информацию о переключении, которая затем передается независимо. Заголовок содержит такие сведения, как адрес источника, адресата и адрес промежуточного узла. Промежуточные сетевые устройства могут хранить пакеты небольшого размера и не тратить много ресурсов ни на пути несущей, ни во внутренней памяти коммутаторов.

Индивидуальная маршрутизация пакетов выполняется там, где нет необходимости отправлять полный набор пакетов по одному и тому же маршруту. Поскольку данные разделены, пропускная способность уменьшается. Это переключение используется для выполнения преобразования скорости передачи данных.

На рисунке ниже показана схема коммутации пакетов.

На следующем рисунке показана схема коммутации пакетов.

Эффективность линии коммутации пакетов может быть повышена путем мультиплексирования пакетов из нескольких приложений по несущей. Интернет, который использует эту коммутацию пакетов, позволяет пользователю различать потоки данных на основе приоритетов. В зависимости от списка приоритетов эти пакеты пересылаются после сохранения для обеспечения качества обслуживания.

Техника пакетной коммутации оказалась эффективной и широко используется как для передачи голоса, так и для передачи данных. Ресурсы передачи распределяются с использованием различных методов, таких как статистическое мультиплексирование или динамическое выделение полосы пропускания.

Статистическое мультиплексирование

Статистическое мультиплексирование — это метод совместного использования линий связи, который используется при коммутации пакетов. Совместное соединение является переменным в статистическом мультиплексировании, тогда как оно фиксировано в TDM или FDM. Это стратегическое приложение для максимального использования полосы пропускания. Это также может повысить эффективность сети.

Выделив полосу пропускания для каналов с действительными пакетами данных, метод статистического мультиплексирования объединяет входной трафик для максимизации эффективности канала. Каждый поток делится на пакеты и доставляется в порядке очереди. Увеличение уровней приоритета позволяет выделить больше пропускной способности. Временные интервалы заботятся о том, чтобы не тратить их впустую при статистическом мультиплексировании, тогда как они теряются при мультиплексировании с временным разделением.

Сетевой трафик

Как следует из названия, сетевой трафик — это просто данные, которые перемещаются по сети в данный момент времени. Передача данных осуществляется в форме пакетов, где количество пакетов, передаваемых за единицу времени, рассматривается как нагрузка. Управление этим сетевым трафиком включает в себя управление, установление приоритетов, контроль или уменьшение сетевого трафика. Количество и тип трафика в сети также можно измерить с помощью нескольких методов. Необходимо отслеживать сетевой трафик, поскольку это помогает в сетевой безопасности; высокая скорость передачи данных может привести к повреждению сети.

Мера общей работы, выполненной ресурсом или средством за период (обычно 24 часа), понимается как объем трафика и измеряется в часах Эрланга. Объем трафика определяется как произведение средней интенсивности трафика на период

Trafficvolume=TrafficIntensity timesTimeperiod $$Traffic \: \: volume = Traffic \: Intensity \ times Time \: period$$

перегруженность

Утверждается, что перегрузка в сети произошла, когда нагрузка на сеть превышает пропускную способность сети. Когда размер буфера узла превышает полученные данные, тогда трафик будет высоким. Это также приводит к затору. Объем данных, перемещаемых с одного узла на другой, можно назвать пропускной способностью.

На следующем рисунке показана перегрузка.

На приведенном выше рисунке, когда пакеты данных поступают в узел от отправителей A, B и C, тогда узел не может передавать данные получателю с более высокой скоростью. Происходит задержка передачи или может быть потеря данных из-за сильной перегрузки.

Когда в порт в сети с коммутацией пакетов поступает слишком много пакетов, производительность ухудшается, и такая ситуация называется перегрузкой . Данные ожидают передачи в очереди. Когда линия очереди используется более чем на 80%, то говорят, что линия очереди перегружена. Методы контроля заторов помогают контролировать заторы. На следующем графике, проведенном между пропускной способностью и отправкой пакетов, показана разница между управляемой перегрузкой передачей и неконтролируемой передачей.

Методы, используемые для контроля перегрузки, бывают двух типов — разомкнутый и замкнутый контур. Циклы различаются по протоколам, которые они выпускают.

Открытый цикл

Механизм управления перегрузкой без обратной связи создает протоколы для предотвращения перегрузки. Эти протоколы отправляются в источник и пункт назначения. ,

Замкнутый цикл

Механизм управления перегрузкой с замкнутым контуром создает протоколы, которые позволяют системе войти в перегруженное состояние, а затем обнаружить и устранить перегрузку. Явные и неявные методы обратной связи помогают в работе механизма.