3.2.2. Коммутация пакетов и стандарт X.25

Региональная сеть, в которой вместе или порознь применяют маршрутизаторы, мосты, мосты-маршрутизаторы и шлюзы, может охватывать значительные пространства. Соображения эффективности затрат диктуют необходимость передавать информацию с одинаковой скоростью во всех точках сети. Несомненно, эта скорость сильно зависит оттого, какова среда — аналоговая или цифровая, кабельная или волоконно-оптическая. Но не менее важен и способ доставки информации. Наилучший метод пересылки информации из пункта А в пункт Д часто состоит не в том, чтобы напрямую соединить их между собой, а в том, чтобы разбить информацию на небольшие пакеты и доставлять их по самым быстрым маршрутам, возможно через промежуточные пункты Б, В, Г и т. д. Чем же маленькие пакеты лучше больших ?

• Небольшие пакеты одинакового размера гарантируют, что передача какого-либо одного из передаваемых сообщений не займет непропорционально много времени.

• Повторная отправка одного пакета в случае его повреждения гораздо быстрее и проще повтора всей передачи. (Да, ошибки случаются, но об этом должна заботиться сама сеть.)

• Объем трафика в сети постоянно меняется (например, в зависимости от часового пояса), поэтому разбивка сообщения на небольшие пакеты позволяет выбирать маршрут более гибко.

Метод разбиения и маршрутизации сообщений, применяемый в региональных сетях, называется коммутацией пакетов.

Коммутацию пакетов следует понимать буквально: чтобы перевезти сообщение («груз») через паутину связанных локальных и региональных сетей, его разделяют на пакеты равного размера, которые и доставляются по назначению через виртуальные (временные) или постоянные цепи, составляющие маршрут пакета от одного соединения к другому. Сеть, по которой движутся пакеты, называют общедоступной сетью передачи данных (Public Data Network, PDN);

компонент, обеспечивающий интерфейс к ним — терминал передачи данных (Data Terminal Equipment, DTE);

сообщение на пакеты разбирает и собирает сборщик (разборщик) пакетов (Packet Assembler/Disassembler, PAD).

Но, пожалуй, самый увлекательный аспект коммутации пакетов — путь, по которому они движутся.

После разбивки сообщения на пакеты не все они непременно следуют к цели одним и тем же путем. Выбор маршрута конкретного пакета всецело определяется передающими и принимающими компьютерами, причем до такой степени, что на схеме сетей с коммутацией пакетов обычно можно показать лишь как пакеты входят в некое «облако» в начале маршрута и появляются из него в конце.

При коммутации пакетов сообщение подразделяется на множество фрагментов, доставляемых разными путями. Поэтому пакеты одного и того же сообщения могут прибыть по назначению в беспорядке и в разное время. Для человека восстановить сообщение из таких фрагментов — непосильный труд, особенно если учесть скорость региональных сетей (64 Кбит/с и более) и число передаваемых сетью пакетов. Но для компьютеров — это рутина, они успевают не только разбирать сообщения на пакеты и передавать их, но и восстанавливать сообщение из прибывающих пакетов. Ясно, что процесс разбивки сообщений на пакеты, их маршрутизация и восстановление сообщений из полученных пакетов — огромная работа, но она делается быстро и невидимо для человека.

Перед отправкой передающий и принимающий компьютеры должны обменяться параметрами, которые задают размер сообщения, и согласовать самые разные аспекты связи, включая проверку и обработку ошибок.

Технология коммутации пакетов, как и почти все в мире сетей, описывается набором протоколов. Эти протоколы, созданные Международным консультативным комитетом по телеграфии и телефонии, известны как стандарт Х.25 и охватывают все аспекты коммутации пакетов, связанные с фактическими интерфейсами между хост-компьютером и сетью с коммутацией пакетов — то есть все, кроме «облака». Именно Х.25 определяет уровни модели OSI, на которых функционирует коммутация пакетов, скорость передачи, функционирование терминала передачи данных и многое другое. Однако Х.25 не затрагивает реальную коммутацию пакетов в сети передачи данных, равно как и не определяет носитель или тип необходимого сервиса — все это происходит в «облаке». Стандарт Х.25 отвечает лишь за то, как пакеты попадают в сеть PDN и как они ее покидают.