Расскажите о коммутации пакетов и коммутации каналов. Какой способ коммутации более эффективен и в каких случаях?

Коммутация пакетов

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Коммутация.

Коммутация пакетов (англ. packet switching) — способ доступа нескольких абонентов к общей сети, при котором информация разделяется на части небольшого размера (так называемые пакеты), которые передаются в сети независимо друг от друга. Узел-приёмник собирает сообщение из пакетов. В таких сетях по одной физической линии связи могут обмениваться данными много узлов.

Основные принципы[править | править вики-текст]

При коммутации пакетов все передаваемые пользователем данные разбиваются передающим узлом на небольшие (до нескольких килобайт) части — пакеты (packet). Каждый пакет оснащается заголовком, в котором указывается, как минимум, адрес узла-получателя и номер пакета. Передача пакетов по сети происходит независимо друг от друга. Коммутаторы такой сети имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, что позволяет сглаживать пульсации трафика на линиях связи между коммутаторами. Пакеты иногда называют дейтаграммами (datagram), а режим индивидуальной коммутации пакетов — дейтаграммным режимом.

Достоинства коммутации пакетов

1. Эффективность использования пропускной способности.

2. При перегрузе сети никого не «выбрасывает» с сообщением «сеть занята», сеть просто снижает всем абонентам скорость передачи.

3. Абонент, использующий свой канал не полностью, фактически отдаёт пропускную способность сети остальным.

4. Поэтому меньшие затраты.

Недостатки коммутации пакетов

1. Сложное устройство; без микропроцессорной техники пакетную сеть наладить практически невозможно.

2. Пропускная способность расходуется на технические данные.

3. Пакет может ждать своей очереди в коммутаторе.

Сеть с коммутацией пакетов замедляет процесс взаимодействия каждой конкретной пары узлов, поскольку их пакеты могут ожидать в коммутаторах, пока передадутся другие пакеты. Однако общая эффективность (объем передаваемых данных в единицу времени) при коммутации пакетов будет выше, чем при коммутации каналов. Это связано с тем, что трафик каждого отдельного абонента носит пульсирующий характер, а пульсации разных абонентов, в соответствии с законом больших чисел распределяются во времени, увеличивая равномерность нагрузки.

25.

Token Ring — технология локальной вычислительной сети (LAN) кольца с «маркерным доступом» — протокол локальной сети, который находится на канальном уровне(DLL) модели OSI. Он использует специальный трёхбайтовый фрейм, названный маркером, который перемещается вокруг кольца. Владение маркером предоставляет его обладателю право передавать информацию на носителе. Кадры кольцевой сети с маркерным доступом перемещаются в цикле.

Содержание

[убрать]

· 1Описание

· 2Передача маркера

· 3Сфера применения

· 4История

· 5Модификации Token Ring

· 6Примечания

· 7Литература

· 8Ссылки

Описание[править | править вики-текст]

Станции на локальной вычислительной сети (LAN) Token Ring логически организованы в кольцевую топологию с данными, передаваемыми последовательно от одной кольцевой станции до другой с управляющим маркером, циркулирующим вокруг кольцевого доступа управления. Этот механизм передачи маркера совместно использован ARCNET, маркерношиной, и FDDI, и имеет теоретические преимущества перед стохастическим CSMA/CD Ethernet. Максимальный размер полезного блока данных (MTU) 4464 байта.

Передача маркера[править | править вики-текст]

Token Ring и IEEE 802.5 являются главными примерами сетей с передачей маркера. Сети с передачей маркера перемещают по сети небольшой блок данных, называемый маркером. Владение этим маркером гарантирует право передачи. Если узел, принимающий маркер, не имеет информации для отправки, он просто переправляет маркер к следующей конечной станции. Каждая станция может удерживать маркер в течение определенного максимального времени (по умолчанию — 10 мс).

Данная технология предлагает вариант решения проблемы коллизий, которая возникает при работе локальной сети. В технологии Ethernet такие коллизии возникают при одновременной передаче информации несколькими рабочими станциями, находящимися в пределах одного сегмента, то есть использующих общий физический канал данных.

Если у станции, владеющей маркером, имеется информация для передачи, она захватывает маркер, изменяет у него один бит (в результате чего маркер превращается в последовательность «начало блока данных»), дополняет информацией, которую он хочет передать, и отсылает эту информацию к следующей станции кольцевой сети. Когда информационный блок циркулирует по кольцу, маркер в сети отсутствует (если только кольцо не обеспечивает «раннего освобождения маркера» — early token release), поэтому другие станции, желающие передать информацию, вынуждены ожидать. Следовательно, в сетях Token Ring не может быть коллизий. Если обеспечивается раннее высвобождение маркера, то новый маркер может быть выпущен после завершения передачи блока данных.

Информационный блок циркулирует по кольцу, пока не достигнет предполагаемой станции назначения, которая копирует информацию для дальнейшей обработки. Информационный блок продолжает циркулировать по кольцу; он окончательно удаляется после достижения станции, отославшей этот блок. Станция отправки может проверить вернувшийся блок, чтобы убедиться, что он был просмотрен и затем скопирован станцией назначения.

Сфера применения[править | править вики-текст]

В отличие от сетей CSMA/CD (например, Ethernet), сети с передачей маркера являются детерминистическими сетями. Это означает, что можно вычислить максимальное время, которое пройдет, прежде чем любая конечная станция сможет передавать. Эта характеристика, а также некоторые характеристики надежности, делают сеть Token Ring идеальной для применений, где задержка должна быть предсказуема и важна устойчивость функционирования сети. Примерами таких применений является среда автоматизированных станций на заводах.

Применяется как более дешёвая технология, получила распространение везде, где есть ответственные приложения, для которых важна не столько скорость, сколько надёжная доставка информации. В настоящее время Ethernet по надёжности не уступает Token Ring и существенно выше по производительности.

История[править | править вики-текст]

Изначально технология была разработана компанией IBM в 1984 году. В 1985 году комитет IEEE 802 на основе этой технологии принял стандарт IEEE 802.5. В последнее время даже в продукции IBM доминируют технологии семейства Ethernet, несмотря на то, что ранее в течение долгого времени компания использовала Token Ring в качестве основной технологии для построения локальных сетей^[1].

В основном, технологии похожи, но имеются незначительные различия. Token Ring, в отличие от Ethernet, описывает топологию «звезда», когда все компьютеры присоединены к одному центральному устройству (англ. multistation access unit (MSAU)), в то время как IEEE 802.5 не заостряет внимания на топологии.

Модификации Token Ring[править | править вики-текст]

Существуют 2 модификации по скоростям передачи: 4 Мбит/с и 16 Мбит/с. В Token Ring 16 Мбит/с используется технология раннего освобождения маркера. Суть этой технологии заключается в том, что станция, «захватившая» маркер, по окончании передачи данных генерирует свободный маркер и запускает его в сеть. Попытки внедрить 100 Мбит/с технологию не увенчались коммерческим успехом. В настоящее время технология Token Ring считается устаревшей.

	IBM Token Ring	IEEE 802.5
Скорость передачи данных	4,16 Мбит/с	4,16 Мбит/с
Количество станций в сегменте	260 (экранированная витая пара) 72 (неэкранированная витая пара)
Физическая топология Логическая топология	Звезда Кольцо	Не специализировано
Кабель	Витая пара	Не специализировано

26-

Расскажите о сетях ISDN.

ISDN (Integrated Service Digital Network) – это сеть, позволяющая совмещать обмен цифровыми данными с обменом голосовыми данными. Благодаря интеграции обслуживания она дает возможность совместить телефонную сеть с обменом данными.

Ее назначение- это передача данных со скоростью, доходящей до 64 кбит в секунду по проводу, а также осуществление телекоммуникации.

Сеть такого типа объединяет несколько трафиков, при использовании технологии TDM, мультиплексирования по времени. Каждый из типов данных имеет собственную полосу, так называемый элементарный канал, или стандартный канал. И доля полосы пропускания здесь остается фиксированной. Сигнал CALL проходит по отдельному каналу, по каналу внеканальной сигнализации. Данный стандарт предполагает использование базовых типов каналов, которые и формируют пользовательский интерфейс того или иного типа.

В состав такой сети входят следующие компоненты: терминальные сетевые устройства разного типа, терминальные адаптеры, линейные терминальные устройства, а также абонентские терминалы. Доступ к сети пользователям предоставляют именно абонентские терминалы, другие же используются для обеспечения подключения к сети, и других технических целей.

Несмотря на то, что данная сеть была создана еще в 1981 году, на сегодняшний день обычно используют далеко не весь ее потенциал. Использование данной сети максимальным способом можно увидеть крайне редко. Но как бы то ни было, она весьма удобна для домашних условий или офиса, и разработана уже давно, а потому работает надежно.

28