Виртуальный канал

Виртуальные каналы (virtual circuit, или virtual channel) — это устойчивые пути следования трафика, создаваемые в сети с коммутацией пакетов. Виртуальные каналы являются базовой концепцией технологий Х.25, Frame Relay и ATM.

Техника виртуальных каналов учитывает существование в сети потоков данных. Для того чтобы выделить поток данных из общего трафика, каждый пакет этого потока помечается меткой. Так же как в сетях с установлением логических со­единений, прокладка виртуального канала начинается с отправки из узла-источ­ника запроса, называемого также пакетом установления соединения. В запросе указывается адрес назначения и метка потока, для которого прокладывается этот виртуальный канал. Запрос, проходя по сети, формирует новую запись в каждом из коммутаторов, расположенных на пути от отправителя до получателя. Запись говорит о том, каким образом коммутатор должен обслуживать пакет, имеющий заданную метку. Образованный виртуальный канал идентифицируется той же меткой^[7].

После прокладки виртуального канала сеть может передавать по нему соответст­вующий поток данных. Во всех пакетах, которые переносят пользовательские дан­ные, адрес назначения уже не указывается, его роль играет метка виртуального канала. При поступлении пакета на входной интерфейс коммутатор читает зна­чение метки из заголовка пришедшего пакета и просматривает свою таблицу коммутации, по которой определяет, на какой выходной порт передать пришед­ший пакет.

Таблица коммутации в сетях, использующих виртуальные каналы, отличается от таблицы коммутации в дейтаграммных сетях. Она содержит записи только о проходящих через коммутатор виртуальных каналах, а не обо всех возможных адресах назначения, как это имеет место в сетях с дейтаграммным алгоритмом продвижения. Обычно в крупной сети количество проложенных через узел вир­туальных каналов существенно меньше общего количества узлов, поэтому и таб­лицы коммутации в этом случае намного короче, а, следовательно, анализ такой таблицы занимает у коммутатора меньше времени. По этой же причине метка короче адреса конечного узла, и заголовок пакета в сетях с виртуальными кана­лами переносит по сети вместо длинного адреса компактный идентификатор по­тока.

ПРИМЕЧАНИЕ ----------------------------------------------------------------------------------------------------

Использование в сетях техники виртуальных каналов не делает их сетями с коммутацией каналов. Хотя в подобных сетях применяется процедура предварительного установления канала, этот канал является виртуальным, то есть по нему передаются отдельные пакеты, а не потоки информации с постоянной скоростью, как в сетях с коммутацией каналов.

На рис. 3.10 показан фрагмент сети, в которой проложены два виртуальных ка­нала - VC1 и VC2.

Таблица коммутации коммутатора S1 Рис. 3.10. Иллюстрация принципа работы виртуального канала

Первый проходит от конечного узла с адресом N1, до конечного узла с адресом N2 через промежуточные коммутаторы SI, S2 и S4. Второй обеспечивает продви­жение данных по пути N3 — S5 — S3 — SI—N1.B принципе между двумя конеч­ными узлами может быть проложено несколько виртуальных каналов, например, еще один виртуальный канал между узлами N1 и N2 мог бы проходить через промежуточные коммутаторы S1, S3 и S4.

Сравнение сетей с коммутацией пакетов и каналов

Список ключевых слов: мультипрограммная операционная система, время буферизации, коммутация пакетов, коммутация каналов, время распространения сигнала в физической среде, время пакетизации, конвейерная передача.

Прежде чем проводить техническое сравнение сетей с коммутацией пакетов и се­тей с коммутацией каналов, проведем их неформальное сравнение на основе, как нам кажется, весьма продуктивной транспортной аналогии.