Komutavimo principai ir iranga referat
5 (100%) 1 vote

Komutavimo principai ir iranga referat

Komutavimo principai ir įranga

1. KOMUTAVIMO PRINCIPAI

Čia aprašysime pačias svarbiausias signalų komutavimo naudojamas formas, kartu su tų principų taikymus iliustruojančiais pavyzdžiais. Tie principai yra:

• grandinių komutavimas;

• pranešimų komutavimas;

• paketų komutavimas;

• spartus paketų komutavimas;

• vietinis komutavimas.

1. 1. Grandinių komutavimas

Kai yra komutuojamos grandinės, skambinantysis paprastai sujungiamas su vienu pageidaujamu abonentu, nors išskirtiniais atvejais tokių abonentų gali būti daugiau. Sujungtoji grandinė gali būti vienkryptė, nors komutuojant grandinę dažniausiai yra užtikrinamas dvikryptis ryšys. Taigi, sukomutavus grandinę atsiranda dvikrypčio ryšio jungtis. Tai reiškia, kad jos įvestyje pateikta informacija beveik akimirksniu ir išreikšta tokia pat forma atsiduria išvestyje.

Šituo komutuojamosios grandinės labiausia skiriasi nuo tų komutavimo rūšių, kurios bus aprašomos vėliau: pastarosiose tarp įvesties ir išvesties nėra nei vienalaikiškumo, nei ekvivalentiškumo. Savo savybių dėka grandinių komutavimas gerai tinka pokalbiams, todėl nieko nelaukto, kad jų pagrindinis taikymas yra telefonija. Komutuojamosios grandinės taip pat tinka rašytiniams pokalbiams; jos, pavyzdžiui, naudojamos viešosiose telekso paslaugose.

1. 2. Pranešimų komutavimas

Komutuojant pranešimus norima pasiųsti informacija kaupiama buferiuose. Pačiame pranešime yra informacija apie tai, kur jį reikia nusiųsti; vienas pranešimas gali būti pasiųstas daugiau nei vienu adresu. Pranešimų komutatorius neperduoda pranešimo tol, kol jo nepasiekia informacija apie maršrutizavimą. Taigi šiuo atveju tarp to momento, kai komutatorius gauna pranešimą, ir to, kai jis jį pasiunčia toliau, egzistuoja tam tikras vėlinimas. Be to, pranešimą gali tekti dar užlaikyti, jei yra užimtos linijos.

Tranzitinio vėlinimo trukmės priklauso nuo tinklo pralaidos ir su ja susijusios tikimybės, kad linijos bus užimtos. Nors pakankamai išsišakojusiuose tinkluose vėlinimo trukmės gali būti tiek mažos, kad pranešimų komutavimas tiktų dvikrypčiam pokalbiui, tačiau tai beveik niekuomet nėra daroma, nes pranešimų komutatoriaus privalumai yra būtent ten, kur jų neturi grandinių komutatoriai. Minėtieji privalumai kyla dėl čia naudojamos įsiminimo ir persiuntimo technologijos, galinčios įvairiai užlaikyti įvesties ir išvesties signalus bei naudoti įvairius duomenų srautų vertimo būdus.

Galima versti:

• laiką;

• pristatymo tvarką;

• bitų dažnį;

• srauto spartą;

• kodą;

• protokolą;

• žinutės formatą;

• žinutės sandarą.

Kalbėdami apie laiko vertimą, turime galvoje tai, kad pranešimas gali būti persiųstas norimu metu, nesusijusiu su jo pateikimo momentu. Siuntėjui tatai duoda privalumą niekuomet nesusidurti su užimta linija.

Taip pat galima leisti gavėjui nustatyti, kai jis pageidauja, gauti pranešimą. Dažniausiai tai atliekama naudojant automatizuotas pranešimų perdavimo sistemas (CBMS – Computer Based Messaging Systems), kuriose duomenys pasiimami iš pašto dėžutės tada, kai to nori gavėjas. CCITT šios sistemos apibūdinamos MHS (Message Handling Systems – pranešimų apdorojimo sistemos) terminu. Be pranešimų komutavimo, šios sistemos padeda kurti ir pildyti pačius pranešimus.

Pranešimai perduodami, kai tik sistema aptinka laisvą liniją. Jeigu pralaida yra mažesnė nei reikia piko valandomis, brangios stotis jungiančios linijos gali būti labai perkrautos. Sistemai leidus piko valandomis gautus pranešimus perduoti vėlesniu metu, jokių problemų nesudaro netgi apkrova tris kartus viršijanti linijos pralaidą, arba 3 Erlangai. Tokia procedūra yra priimtina daugeliu atvejų.

Jeigu tatai nėra priimtina, galima pasinaudoti pristatymo tvarkos vertimu. Tam tikroms pranešimų rūšims suteikiamas aukštesnis prioritetas ir jie yra pristatomi pirmiausia. Gana įprasta, kad pranešimų komutavime yra naudojama nuo trijų iki aštuonių skirtingų prioriteto lygmenų.

Nėra jokio reikalo visose pranešimų komutatorius jungiančiose linijose naudoti tokį pat bitų dažnį. Stotis jungiančioje magistralėje pigiau naudoti vieną didelės spartos jungtį nei daug žemesnės spartos jungčių; šiuo atveju tenka pasinaudoti bitų dažnio vertimu.

Kai kurie terminalai gali priimti tam tikro bitų dažnio signalus, bet negali to daryti be galo. Dėl to yra reikalingas srautų spartos valdymas. Pranešimų komutatoriai gali tai atlikti padedami srautų dažnio vertimo funkcijos.

Kodo vertimas pasidarė būtinas, nes duomenų perdavime ir telekomunikacijose yra naudojama daug įvairių kodų (IBM, ASCII, CCITT ITA-2, CCITT IA-5, CCITT group 3 fax ir t.t.). Protokolų standartizavimas yra toli nuo idealaus, todėl ir reikia protokolų vertimo.

Standartų trūksta ir tuomet, kai sudaromi maršrutizavimui skirti pranešimų duomenys, todėl reikia pasitelkti pranešimų formato vertimą.

Galiausiai kartais pageidautina pakeisti ir patį pranešimų turinį, pavyzdžiui, surenkant svarbiausius kelių atkeliavusių pranešimų aspektus į vieną toliau siunčiamą pranešimą. Meteorologų tinkluose tatai vadinama biuletenio kompiliavimu; jį leidžia atlikti komutatoriaus pranešimų turinio vertimo funkcija.

1. 3. Paketų komutavimas

Kaip ir
pranešimų komutavime, paketų komutavime naudojama įsiminimo ir persiuntimo technologija. Pranešimų komutatorius gali sudalinti žinutes į atskirus gabalus (vadinamuosius blokus), siekdamas efektyviau išnaudoti savo atmintį, bet pranešimas vis tiek lieka viena visuma ir bet kokia operacija atliekama naudojant ją visą. Prioritetų suteikimas pranešimams gali būti šito pavyzdys. Paketų komutatoriai operuoja paketais – vienetais, apibūdinamais fiksuotu, arba ribotu, ilgiu, kurie normaliu atveju būna trumpesni negu komutuojamos žinutės. ISO nenaudoja CCITT priimto „paketo“ termino; vietoj jo ji siūlo bendresnį NPDU (Network Protocol Data Unit – tinklo protokolo duomenų vienetas) terminą, naudojamą ir terpėse, kurios nėra apimamos CCITT standartų. Paketų komutatorių yra įvairiausių, iš jų į pranešimų komutatorių panašiausia yra „datagram“ versija. Srautas yra vienkryptis ir jokios užuominos apie sujungimą. Šis paketų komutavimo tipas todėl yra vadinamas bejungčiu (connectionless).

Šiuo požiūriu jis skiriasi nuo sujungiminio (connection oriented) paketų komutavimo, kuriam savojoje rekomendacijoje X.25 CCITT apibrėžė vartotojo sąsają (DTE-DCE) ir kuris labiau primena grandinių komutavimą. Laikantis X.25 yra sudaromi sujungimai (virtualūs skambučiai – virtual calls), kurie tam tikrą laiką naudojami dvikrypčiam apsikeitimui duomenimis, o po to vėl nutraukiami. Šiuo atveju pasireiškia didžiausias komutuojamųjų grandinių ryšio trūkumas, – kai aptinkama, kad numeris, su kuriuo norima susijungti, yra užimtas; neįmanoma įdiegti ir daugumą pranešimų komutavime naudojamų vertimo procedūrų. Iš pastarųjų lieka tik bitų dažnio vertimas. Šios rūšies paketų komutavime pabandyta kiek įmanoma sumažinti vėlinimą. To rezultatas – skirtumai tarp jo ir grandinių komutavimo yra labai nedideli. Vien bitų dažnio vertimas suteikia tą privalumą, kad daug ribotos spartos (110-9600 b/s) terminalų vienu metu gali jungtis su kompiuteriu, sugebančiu viena fizine linija aptarnauti daug virtualių linijų.

1. 4. Spartus paketų komutavimas

Spartus paketų komutavimas buvo specialiai kuriamas ateities plačiajuosčiams tinklams. Tai yra sujungimų idėja, pagrįsta paketų komutavimo forma, kuri vartotojo požiūriu labai panaši į sujungiminius paketų komutatorius. Svarbus skirtumas yra tas, kad tinklo magistralėse bitų spartos yra per didelės norint taisyti klaidas jungties lygmenyje. Be to, buvo pasistengta tokio tipo tinkluose kiek įmanoma sutrumpinti vėlinimus, nes tai buvo svarbus potencialių vartotojų reikalavimas. Pakartotinis perdavimas sukelia papildomą vėlinimą, todėl vartotojai, kuriems tam tikras vėlinimas yra priimtinas ir laiko klaidų taisymą svarbiu, po perdavimo gali pasitelkti klaidų koregavimo protokolą. Kitas supaprastinimo būdas yra toks, kai naudojami tik fiksuoto ilgio paketai, vadinami ląstelėmis (cells). Tam tikros komplikacijos atsirado dėl to, kad spartus paketų komutavimas buvo kuriamas ne tik įprastiniams ryšio srautams, bet ir plačiajuosčių srautų paskirstymui, ypač skaitmeninių televizijos signalų transliavimui ateityje. Šios rūšies srautų negalima perduoti pakartotinai. Eksperimentinė spartaus paketų komutavimo versija buvo išbandyta Europoje 1996 m. Spartus komutuojamųjų paketų tinklas vadinamas B-ISDN (broadband – plačiajuostis ISDN).

1. 5. Vietinis komutavimas

Terminas „vietinis komutavimas“ čia vartojamas norint apibūdinti principą, kuris vartojamas perduodant duomenis vietiniame skaitmeniniame tinkle (LAN – Local Area Network). Dažniausiai LAN yra naudojama tiesiška medžio topologija, nors kai kuriuose LAN rasime žiedo arba žvaigždės topologijas. Kiekviename tokio tinklo kreipties taške įeinančių ir išeinančių linijų skaičius griežtai ribojamas; paprastai čia jungiamas tik vienas terminalas. LAN perdavimo terpė pasižymi pakankamai dideliu bitų dažniu, todėl duomenų perdavimas vyksta bendra terpe, o kanalų tarpusavio sąveikos rizika yra minimali. Todėl, skirtingai nuo anksčiau aptartų komutavimo principų, čia keletas duomenų perdavimo seansų nevyksta vienu metu. Taigi šiuo atveju reikalingas toks protokolas, kuris neleistų iškraipyti, jei, nepaisant nieko, du vartotojai vis tik pabandytų naudoti bendrąją terpę tuo pat metu.

Šiai problemai spręsti buvo surasta keletas būdų; kai kurie jų tapo standartais. LAN turime reikalo su duomenimis, kurie gali būti priimami bet kuriame iš tinklo mazgų (transliavimas), o apie tai, ar informacija skirta prie jų prijungtam terminalui, ar ne, sprendžia patys priimantieji mazgai. Nemažai protokolų numato susidūrimo, įvykstančio grandinėn pasiunčiant savo duomenis, riziką. Aptikus tokį susidūrimą (CD – Collision Detection), siuntimas yra pakartojamas. Šis principas naudojamas gerai žinomame Ethernet protokole – standartinio IEEE 802.3 protokolo pirmtake. Tokia sistema gerai veikia tol, kol susidūrimų rizika nėra didelė; kai tinklo apkrova didelė, geriau iš anksto pasistengti susidūrimų išvengti. Taigi kreiptis turi būti taip sutvarkyta, kad kiekvienu laiko momentu savo duomenis perduotų tik vienas terminalas. Tam yra naudojami markeriai (token). Tas, kas gauna markerį, gali siųsti, o visi kiti – ne. Po to, kai perduotas iš anksto nustatytas maksimalus duomenų kiekis, markeris perduodamas kitam mazgui.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 1531 žodžiai iš 4959 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.