Български English [beta]
Здравей, гостенино. (вход, регистрация)
Екип Партньори Ресурси Статистики За контакт
Добави в любимиПредложи статияКонкурсиЗа рекламодатели
Начало
Форум
Към Кратки
Всички статии
 Литература
 Музика
 Филми и анимация
 На малкия екран
 Публицистика
 Популярни
 Кулинария
 Игри
 Спорт
 Творчество
 Други
Ключови думи
Поредици
Бюлетин

Търсене

Сивостен :: Мрежите: Режими на предаване на съобщения (статия) - Компютри, Комуникации, Мрежи
Мрежите: Режими на предаване на съобщения

Поредици: Мрежи

Автор: Иван Ж. Атанасов, вторник, 17 февруари 2009.

Публикувано в Статии :: Популярни; Предложи Гледна точка

Намали размера на шрифтаУвеличи размера на шрифта

В предишните статии от поредицата отправихме поглед към мрежите от топологична страна, разгледахме ги и като структура и модел. Казахме колко големи могат да бъдат, каква физическа транспортна среда биха могли да използват, видове кабели, радиовълни, дори как работят по принцип. Остана обаче един неизяснен въпрос – как данните достигат от източника до приемника. Именно него ще разгледаме сега. И нека започнем с изброяването на режимите на предаване на съобщенията. Те са три – комутация на канали, комутация на съобщения и комутация на пакети.

Да започнем от първия. Потребителят Гошо вдига слушалката, завърта шайбата, когато набере номера - нещо прещраква в АТЦ-то, създава се физическа връзка между неговия телефон и този на Пешо, който вдига слушалката и двамата започват да си комуникират. Правилно се досетихте – най-изтъкнат представител на мрежите с комутация на канали е именно телефонната.

При този тип мрежи между двата крайни абоната се създава физически канал, по който се предава едно съобщение, или както обяснихме в предишната статия – серия от кадри. Когато бъде предадено напълно, каналът се освобождава, а физическата връзка бива прекъсната. И така до следващото съобщение. Превключването на каналите става много бързо в специални електронни възли. Но въпреки че този режим на предаване на данните е далеч по-модерен от, например, комутация на пощенски гълъби и той не минава без недостатъци.

Спомняте ли си времената на дуплексите? Когато щастливо сте закачили вече трети час модемчето и чатите ли чатите в IRC. И изведнъж чорлав съсед по медна двойка, или иначе казано онзи наказан от провидението да ви е дуплекс, се появява на вратата с думи от вида: „Освободи я малко тая линия, бе! От два часа въртя на сестрата все заето.” И тъй, същественият недостатък е, че физическият канал се ангажира непрекъснато докато се обменя съобщение, или с думи прости - целият път по канала се блокира.

Следващият режим който ще разгледаме е този на комутация на съобщения. При него всяко съобщение, което трябва да се предаде се изпраща в комуникационната подмрежа[/u][/b], която се грижи за избора на маршрут до назначението му. Иначе казано, изпращачът подава съобщението на прилежащия му междинен възел, след което то се придвижва на „скокове”, между непосредствено прилежащи междинни възли, към получателя. Тези скокове наричаме хопове. Този модел на предаване наричаме мрежи със запомняне и препредаване.

И отново се сблъскваме с проблем. Съобщенията са с неограничена дължина. Което ще рече, че възловите машини трябва да притежават изключително големи буфери. Оперативната памет би била крайно недостатъчна, така че се налага използване на бавни носители, като например дискове. От друга страна, на канално ниво, съобщенията се предават като серия от последователни кадри и логично следва вероятността да се стигне до блокиране на линия между два от маршрутизатора при предаване на едно съобщение. И именно това прави мрежите с комутация на съобщения крайно неприложими при интерактивен трафик.

И действително – представете си нашите герои Гошо и Пешо, работещи в един офис. Гошо решава да дръпне 1.6 гигабайтово филмче и през това време приятелят му седи пред браузъра и чака ли чака да се отвори тая пуста страница. Това е един по-цветист и образен, макар и опростен, поглед към описания по-горе проблем.

Естествено, където има някаква спънка, винаги има решение. И това са мрежите с комутация на пакети. При тях съобщенията се разбиват на части, които наричаме пакети. Те са задължително с фиксиран размер в рамките на една и съща мрежа. Всеки пакет се предава към комуникационната подмрежа, като възловите компютри се грижат за съхраняването и препращането им по маршрута подобно на мрежите с комутация на съобщения. Тук обаче идва разликата - пакетите са значително по-къси, което ще рече, че могат да се буферират в оперативната памет на възловите компютри и че се обменят много по-бързо.

Както навярно вече сте забелязали, мрежите с комутация на канали и с комутация на пакети се различават безкрайно много. И каква е основната разлика? При първите, преди да започне комуникацията между двете крайни системи трябва да се създаде физически канал. При вторите не е задължително. Предаването на един пакет може да се извърши веднага след формирането му в източника, което отново пести време, колкото и малко да е.

От тази разлика обаче идва и една друга любопитна отлика. Като следствие от създаването на физически канал при мрежите с комутация на канали, всички пакети на едно съобщение минават по един и същи път. Още повече, че пристигат при получателя в реда, по който са били изпратени. При мрежите с комутация на пакети различните пакети на едно съобщение нерядко преминават по различни физически пътища, което съвсем естествено може да доведе до получаването им в разбъркан вид. Естествено, когато цялото съобщение достигне до местоназначението си, сглобяването му е най-лесната работа.

Въпреки това няма как да не отбележим, че мрежите с комутация на пакети са значително по-надеждни от мрежите с комутация на канали. Представете си, че отпадне някой възел. При първите просто ще се използва обиколен маршрут. При вторите обаче имаме точно определен път и за всички линии при които той минава през този възел, комуникацията става недостъпна. Освен това, когато се резервира един физически канал, той може да се използва само за трафик между две крайни системи. Ако се върнем на примера с модемите – колко от тези три часа чат в IRC нашият въображаем герой реално изпълва капацитета на линията? Малко. Или с други думи подобен подход води до крайно неефективно използване на ресурсите. Нещо което се избягва при мрежите с комутация на пакети.

Друга основна разлика е, че при комутацията на пакети, както и при комутацията на съобщения, се използва техниката на запомняне и препредаване. При случая с каналите тази техника отсъства, което е съвсем естествено – тя е абсолютно лишена от смисъл. Замислете се – какво би се постигнало с реализацията и освен забавяне на предаването? Така че поне на теория при мрежите с комутация на канали кадрите транзитират през междинните възли.

Но нека все пак кажем, че при мрежите с комутация на пакети можем да различим две основни разновидности. Първата е на такива с виртуални канали, втората на т.нар. дейтаграм мрежи. При мрежите с виртуални канали пакетите между двама крайни потребители се предават по точно определен маршрут. Този установен при създаването на виртуалния канал. Предимството е, че пакетите пристигат в реда, в който са изпратени.

Дейтаграм мрежите осигуряват предаване само на независими един от друг пакети, които наричаме дейтаграми. Той представлява пакет, който се предава от източника към приемника, съгласно указан в него адрес. В случая маршрутът не е определен предварително. Естествено, това води до вече споменатия ефект, че комуникационната подмрежа няма как да гарантира на приемника същата последователност на получаване, каквато е използвана от изпращача. Затова приемникът оформя съобщението едва след като получи всички дейтаграми.

Предимството на дейтаграм мрежите е, че отделните независими един от друг пакети могат да се изпращат по различни канали в различно време. Това води до уплътняване на физическите канали, каквото както споменахме отсъства при каналните подходи. Има естествено и недостатък и той е следният – размерът на дейтаграмите е по-голям в сравнение с пакетите при комутацията. Защото все пак те трябва да съдържат в себе си адреса на приемника, както и друга служебна информация, например такава, която да помогне на получателя да сглоби съобщението. И резултатът съответно е по-голяма дължина на предаваното съобщение.

И с това приключваме с режимите за предаване на съобщения. Както забелязахте, всеки метод има и предимства и недостатъци и това съвсем естествено води до различни подходи в изграждането на една мрежа, в зависимост от обстоятелствата. Все пак можем да отбележим, че пакетният режим се явява най-използван при компютърната индустрия.






Допадна ли ви този материал? (8) (1) 4093 прочит(а)

 Добави коментар 
Ако сте регистрирани във форума можете да коментирате и тук

Име:
Текст:
Код:        

 Покажи/скрий коментарите (15) 



Читателите на тази статия се поинтересуваха от:
SciFi Series: Alphas
Изневяра
Band dessinee: Chasseurs de dragons
Тъмниците в D&D
No Country for Old Men (2007)
AdSense
Нови Кратки @ Сивостен


Реклама


Подобни статии

Случаен избор


Сивостен, v.5.3.0b
© Сивостен, 2003-2011, Всички права запазени
Препечатването на материали е нежелателно. Ако имате интерес към някои от материалите,
собственост на сп. "Сивостен" и неговите автори, моля, свържете се с редакционната колегия.