Відмінності між версіями «Віртуальні канали у мережах з комутацією пакетів»

Версія за 19:35, 29 грудня 2011

Механізм віртуальних каналів (virtual circuit чи virtual channel) створює в мережі стійкі шляхи проходження трафіку через мережу з комутацією пакетів. Цей механізм враховує існування в мережі потоків даних.

Якщо метою є прокладка для всіх пакетів потоку єдиного шляху через мережу, то необхідним (але не завжди єдиним) ознакою такого потоку повинна бути наявність для всіх його пакетів спільних точок входу і виходу з мережі. Саме для передачі таких потоків в мережі створюються віртуальні канали. На малюнку 1 показаний фрагмент мережі, в якій прокладені два віртуальних каналу. Перший проходить від кінцевого вузла з адресою N1, A1 до кінцевого вузла з адресою N2, A2 через проміжні комутатори мережі R1, R3, R7 і R4. Другий забезпечує просування даних по шляху N3, A3 - R5 - R7 - R4 - N2, A2. Між двома кінцевими вузлами може бути прокладено кілька віртуальних каналів, як повністю збігаються щодо шляху прямування через транзитні вузли, так і відмінних.

Мережа тільки забезпечує можливість передачі трафіку уздовж віртуального каналу, а які саме потоки будуть передаватися по цих каналах, вирішують самі кінцеві вузли. Вузол може використовувати один і той же віртуальний канал для передачі всіх потоків, які мають спільні з даними віртуальним каналом кінцеві точки, або ж тільки частини з них. Наприклад, для потоку реального часу можна використовувати один віртуальний канал, а для трафіку електронної пошти - інший. В останньому випадку різні віртуальні канали будуть висувати різні вимоги до якості обслуговування, і задовольнити їх буде простіше, ніж у тому випадку, коли по одному віртуальному каналу передається трафік з різними вимогами до параметрів QoS.

Важливою особливістю мереж з віртуальними каналами є використання локальних адрес пакетів при ухваленні рішення про передачу. Замість досить довгого адреси вузла призначення (його довжина повинна дозволяти унікально ідентифікувати всі вузли і підмережі в мережі, наприклад технологія АТМ оперує адресами довжиною в 20 байт) застосовується локальна, тобто змінюється від вузла до вузла, мітка, якою позначаються всі пакети, що переміщуються по певному віртуальному каналу. Ця позначка в різних технологіях називається по-різному: в технології X.25 - номер логічного каналу (Logical Channel number, LCN), в технології frame relay - ідентифікатор з'єднання рівня каналу даних (Data Link Connection Identifier, DLCI), в технології АТМ - ідентифікатор віртуального каналу (Virtual Channel Identifier, VCI). Однак призначення її скрізь однаково - проміжний вузол, званий в цих технологіях комутатором, читає значення мітки з заголовка пакету, що прийшов і переглядає свою таблицю комутації, в якій вказується, на який вихідний порт потрібно передати пакет. Таблиця комутації містить записи тільки про проходять через даний комутатор віртуальних каналах, а не про всі наявні в мережі вузлах (або підмережах, якщо застосовується ієрархічний спосіб адресації). Зазвичай у великій мережі кількість прокладених через вузол віртуальних каналів істотно менше кількості вузлів і підмереж, тому за розмірами таблиця комутації набагато менше таблиці маршрутизації, а, отже, перегляд займає набагато менше часу і не вимагає від комутатора великої обчислювальної потужності.

Ідентифікатор віртуального каналу (саме таку назву мітки буде використовуватися далі) також набагато коротше адреси кінцевого вузла (з тієї ж причини), тому і надмірність заголовка пакета, який тепер не містить довгого адреси, а переносить по мережі тільки ідентифікатор, істотно менше.