Сети ЭВМ и виртуальные каналы

PVC имеют два преимущества над SVC. Сеть, в которой используются SVC, должна тратить время на установление соединений, а PVC устанавливаются предварительно, поэтому могут обеспечить более высокую производительность. Кроме того, PVC обеспечивают лучший контроль над сетью, так как провайдер ATM-услуг или сетевой администратор может выбирать путь, по которому будут передаваться ячейки.Однако и SVC имеют ряд преимуществ перед PVC. Поскольку SVC устанавливается и сбрасывается легче, чем PVC, то сети, использующие SVC, могут имитировать сети без установления соединений. Эта возможность оказывается полезной в том случае, если вы используете приложение, которое не может работать в сети с установлением соединений. Кроме того, SVC используют полосу пропускания, только когда это необходимо, а PVC должны постоянно ее резервировать на тот случай, если она понадобится. SVC также требуют меньшей административной работы, поскольку устанавливаются автоматически, а не вручную. И наконец, SVC обеспечивают отказоустойчивость: когда выходит из строя коммутатор, находящийся на пути соединения, другие коммутаторы выбирают альтернативный путь.В некотором смысле SPVC обладает лучшими свойствами этих двух видов виртуальных каналов. Как и в случае с PVC, SPVC позволяет заранее задать конечные станции, поэтому им не приходится тратить время на установление соединения каждый раз, когда одна из них должна передать ячейки. Подобно SVC, SPVC обеспечивает отказоустойчивость. Однако и SPVC имеет свои недостатки: как и PVC, SPVC устанавливается вручную, и для него необходимо резервировать часть полосы пропускания - даже если он не используется.

Стандарты установления соединения для уровня ATM также определяют виртуальные пути (virtual path). В то время как виртуальный канал - это соединение, установленное между двумя конечными станциями на время их взаимодействия, виртуальный путь - это путь между двумя коммутаторами, который существует постоянно, независимо от того, установлено ли соединение. Другими словами, виртуальный путь - это "запомненный" путь, по которому проходит весь трафик от одного коммутатора к другому. Когда пользователь запрашивает виртуальный канал, коммутаторы определяют, какой виртуальный путь использовать для достижения конечных станций. По одному и тому же виртуальному пути в одно и то же время может передаваться трафик более чем для одного виртуального канала. Например, виртуальный путь с полосой пропускания 120 Мбит/с может быть разделен на четыре одновременных соединения по 30 Мбит/с каждый.

Заключение

Одним из главных преимуществ работы сети с использованием виртуальных каналов является возможность обеспечить более упорядоченное управление доставкой пакетов. Если узел, входящий в виртуальный канал, никогда не передает пакет, относящийся к определенному «соединению», до тех пор пока не будет подтверждена правильность приема предыдущего пакета, то последовательность поступления пакетов не нарушается. Второе преимущество виртуального канала — это пониженные требования к адресации отдельных пакетов. После установления виртуального канала отпадает необходимость в полных адресах пунктов назначения, указываемых в пакетах. Вместо адресов пунктов назначения могут использоваться местные идентификаторы виртуального канала каждой линии. По существу, идентификаторы виртуального канала являются указателями адресов памяти процессоров коммутации на узлах коммутации пакетов. Эти адреса памяти содержат соответствующую информацию относительно фактического источника, пункта назначения и маршрутизации пакетов. Другая важная особенность режима работы с виртуальными каналами — это присущая ему способность содействовать управлению потоками, что будет обсуждено в следующем разделе. Основным недостатком работы с виртуальными каналами является возможность увеличения задержек при передаче сообщений. При установлении соединительного пути для виртуального канала он выбирается так, чтобы минимизировать задержку пакетов в сети с учетом нагрузки на сети в данный момент. Если нагрузка меняется, то пакеты, относящиеся к определенному виртуальному каналу, могут испытывать длительную задержку из-за пребывания в очередях на некоторых линиях, хотя в это же время другие линии могут быть загружены в меньшей степени. В работе сообщается, что анализ методов маршрутизации, проведенный для нескольких конфигураций небольших сетей, указывает на возможность сократить задержку пакета на 10 ... 27%, если вместо фиксированной маршрутизации применить адаптивную.

На первый взгляд могло бы показаться, что сама процедура установления соединения является недостатком сети с виртуальными каналами. Однако фактически для управления потоком необходимо осуществлять обмен сообщениями типа запрос — ответ для определения состояния узла назначения до того, как источнику будет разрешено начать передачу потока пакетов. Таким образом, накладные расходы на управление и задержка, обусловленная установлением «соединения», являются обычно необходимыми требованиями даже в сетях с динамической маршрутизацией.

Список литературы

1.                  Нанс Б. Компьютерные сети: Пер. с англ. - М.: "БИНОМ", 2006.

2.                  Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети. Архитектура, алгоритмы, проектирование. - М.: ЭКОМ, 2009.

3.                  Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб.: "Питер", 2010.

4.                  Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы сетей передачи данных. - СПб.: "Питер", 2009.

5.                  Уолрэнд Дж. Телекоммуникационные и компьютерные сети. - М.: Постмаркет, 2007.

6.                  Хамбракен Д. Компьютерные сети: Пер. с англ. - М.: ДМК Пресс, 2004.

2