4.2. Коммутация каналов.

Коммутация каналов пришла из телефонной сети. При большом числе пунктов коммутации задача установления соединений является очень сложной и длительной. Достаточно одному тракту в сети быть занято, приходиться вводить набор заново. После того как соединение состоялось идет передача данных. КПД этого режима где-то порядка 10%. Повышенная эффективность связана с тем, что отдельные части маршрута после освобождения используются в других соединениях. Здесь возможен режим реального времени, но перегрузка в сети может препятствовать соединению. Достоинство: можно использовать телефонную сеть.

4.3. Коммутация сообщений.

Предполагает установление соединений и тут же передачу ее целиком. Снижает основной недостаток предыдущего метода. Этот метод предполагает оснащение узлов коммуникационными машинами с развитой верхней памятью. Передача идет не в режиме реального времени, а по мере освобождения и готовности пунктов к приему данных. Время передачи может быть достаточно длинным, но загружаемость каналов связи более полной. КПД - 30%.

Этот способ передачи данных позволяет довести КПД до 50%. Этот режим передачи данных является более гибким. Он позволяет передавать пакет сообщений одновременно по многим направлениям параллельно, однако при этом возможно перемешивание сообщений в пакете, что требует дополнительных сортировок при восстановлении получаемого пакета. Кроме того, этот метод допускает мультиплексирование за счет передачи на отдельных участках сообщений из разных исходных пакетов в один промежуточный пакет.

Передача данных в любом из режимов осуществляется двумя режимами:

1 режим - дейтаграммный

2 режим - «виртуальный канал»

1 режим дейтагаммный. Предполагает, что все сообщения в пакетах не связаны друг с другом и передаются как независимые объекты. В результате этого каждое сообщение может идти к получателю своим маршрутом. Получатель из принятых сообщений получает требуемый пакет после сортировки по заголовкам, этот метод очень простой по реализации - в современных ЭВМ называют электронная почта, однако при передаче возможна потеря отдельных фрагментов.

2 режим «виртуальный канал» требует передачи данных в виде цепочки связанных в единый пакет. Порядок поступления сообщений строго регламентирован. Потери информации недопустимы. Организация виртуального канала более сложная.

5. Маршрутизация.

При передаче данных наибольшие трудности вызывает прокладка маршрутов в сети связи. Выбор оптимального маршрута является сложной научной и практической задачей. По сути здесь нужно обеспечить минимальное время и минимальную стоимость передачи. Обычно эти параметры противоречивы. Прокладка маршрута с математической точки зрения представляет следующую задачу.

Маршрутизация (сетевой уровень).

Матрица смежности позволяет отыскивать оптимальные маршруты передачи данных. Умножение матрицы смежности Она позволяет определить пункт приема данных через 2 матрицы, 3 и т.д. Матрица смежности не учитывает различий между участниками сети. Если элементы сети резко отличаются своими характеристиками, то вместо 1 и 0 в матрицу следует внести соответствующие веса этих элементов. При умножении матриц первая же единица появившаяся в пункте получателя дает наиболее короткий маршрут доставки. Эта информация, полученная математическим путем может использоваться при предварительных выборах маршрута. При окончательном выборе следует учитывать нагрузку в узлах сети, длины формируемых очередей и т.д. Нагрузка в сети или ее элементов получила название «трафик». При выборе маршрутов можно использовать различные методы маршрутизации.

Маршрутизация:

Простая:

- случайная

- лавинная

- по предыдущему опыту

Фиксированная:

- однопутевая

- многопутевая

Адаптивной:

- локальная

- распределенная

- централизованная

- адаптивная

Маршрутизация:

1. Простая. Предполагает, что маршруты не меняются, если меняются топология и состояние элементов сети.

1.1. Случайная. Предполагает, что вероятность выбора маршрута заранее определена.

Например: AC=0,7 (70%), AB=0,3 (30%). При этой маршрутизации пакет блуждает по сети с конечной вероятностью достигает адресата.

1.2. Лавинная маршрутизация. Предполагает, что из пункта трансляции передача идет по всем направлениям одновременно и параллельно, исключая то направление, из которого получили пакет. Обеспечивает лишнее время доставки пакетов за счет ухудшения пропускных способностей каналов. Эта маршрутизация находит применение в системах специального назначения для передачи особо важной информации.

1.3. Маршрутизация по предыдущему опыту.

Выбор маршрута выбирается на основе анализа потоков проходящих через узлы. При этом в заголовке сообщений кроме адресов отправителей и получателей включаются адреса промежуточных пунктов. Такая дисциплина обслуживания пакетов оправдана во многих случаях. Однако она плохо работает если отдельные участи повреждены, либо перегружены.

2. Фиксированная маршрутизация. Обычно выбирает кратчайший маршрут следования по матрице смежности или по таблице маршрута. Обычно фиксированная маршрутизация дает одну путевую схему. Как правило одна путевая схема должна содержать и дублирующие схемы, что приводит к многопутевой маршрутизации. Фиксированная маршрутизация в основном применяется для сетей с малой загрузкой при сбалансированных потоках данных.

3. Адаптивная маршрутизация. Предполагает изменение маршрута в зависимости от состояния сети. В идеале должна учитывать:

1. Полную топологию сети

2. Информацию о состоянии сети

3. Длинных очередей пакетов по каждому направлению сети

Поэтому на практике адаптивная маршрутизация проводится не по полной информации, а по частичной. Состояние узлов сети учитывается только для соседей. Опрос соседей позволяет выявить узел с минимальной очередью. Очень часто локальная маршрутизация смыкается с фиксированной.

3.2. Распределенная адаптивная маршрутизация. Во многом похожа на предыдущую только оценивается не длина очереди, а наименьшее время передачи. Обычно время доставки оценивается по топологии сети, а среднее время задержки по элементу сети определяется как характеристика участка.

3.3. Централизованная адаптивная маршрутизация. Предполагает, что один из серверов сети отслеживает состояние всех узлов сети и на основе собранной информации прокладывается оптимальный маршрут исследования, но практически невозможно, поскольку информация о сети быстро стареет и кроме того управление сетью может быть потеряно при отказе центра маршрутизации.

3.4. Гибридная (адаптивная) маршрутизация. Компенсирует недостатки локальной и централизованной маршрутизации. Основывается на использовании различных таблиц периодически рассылаемых центром маршрутизации, учитывающих загрузку в зависимости от времени, сроков регламента и т.д.