Мережі передачі даних та Інтернет

□ В глобальних обчислювальних мережах (Wide Area Network, WAN, ГОМ) тра­- диційно використовуються дві технології: комутаціія каналів та кому-­ тація пакетів.

При комутації каналів (circuit switching) в мережі використовується специ­фічний виділений шлях між двома кінцевими станціями.

• При комутації пакетів (packet switching) блок даних розбивається на більш дрібні елементи, які називаються пакетами, та кожний пакет маршрутизується мережею на основі адресної інформації, що міститься у заголовку пакету.

• Інтернет — це сукупність мереж, зв’язаних маршрутизаторами.

Інтранет (intranet) — термін, використовуваний для позначення реалі­зацій інтернет-технологій всередині корпорації, а не для зовнішніх під­ключень до глобальної мережі Інтернета.

□ Екстранет (extranet). Як і в інтранеті, в мережах використовуються протоколи TCP/IP та додатки, специфіичні для Інтернету. Відміна екстранета полягає в тому, що ця мережа забезпечує доступ до корпоративних ресурсів зовнішніх користувачів, звичайно клієнтів та постачальників даної організації.

Мережі передачі даних

В ГОМ, відмінних від безпровідних мереж, зв’язок звичайно здійснюється з допомогою передачі даних від джерела до приймальника мережею, яка складається з багатьох комутаційних вузлів. Комутаційні вузли не мають ніякого­ відношення до вмісту передаваємої информації; їх мета полягає лише в забезпеченні надійного з’єднання для передачі даних від вузла до вузла до тих пір, доки інформація не досягне адресата. На рисунку представлено найпростішу мережу. Кінцеві пристрої, які необхідно зв’язувати один з одним, називаються станціями (station). Станції можуть представляти собою комп’ютери, телефони або інші комунікаційні пристрої. В подальшому комунікаційні пристрої, які при­значені для зв’язку, будемо називати (node).

Вузли зв’язуються один з одним за деякою топологією з допомогою кана­лів зв’язку. Кожна станція підключається до вузла, а сукупність таких вузлів називається комуніикаційною мережею (communication network).

Комутація каналів

Зв’язок з допомогою комутації каналів передбачає наявність спеціалізо­ваного виділеного комунікаційного шляху між двома станціями. Цей шлях представляє собою впорядковану послідовність з’єднань між вузлами. Найбільш розповсюдженим прикладом комутації ка­налів можна вважати телефонну мережу.

Зв’язок засобом комутації каналів складається з трьох етапів, які представлені на малюнку.

1. Створення каналу. Перед тем як почати передавати дані, необхідно створити наскрізний (від станції до станції) канал зв’язку. Наприклад, станція зв’язку А посилає запит до вузла 4 на з’єднання із станцією Е. Звичайно, зв’язок станції А із вузлом 4 представляє собою виділену лінію, тому­ частина потрібного зв’язку уже є. Вузол 4 повинен знайти наступну частину маршруту, що веде до вузла 6. На основі маршрутної інформації та розрахунку доступності, а може бути, і вартості, вузол 4 обирає лінію­ зв’язку з вузлом 5, призначаючи вільний канал на цю лінію зв’язку,та посилає повідомлення, яке запитує зв’язок із станцією Е. До цього часу шлях проходить від станції А через вузли 4 та 5. Так як до вузла 4 може бути підключено багато станцій, то необхідно мати можливість­ встановити внутрішні шляхи від декількох станцій до декількох вузлів. Вузол 5 ви­діляє канал до вузла 6 та внутрішнім чином зв’язує цей канал с каналом вузла 4. Вузол 6 завершує зв’язок із станциєю Е. При завершенні зв’язку необхідно перевірити, чи зайнята станція Е чи вона готова ви­конати з’єднання.

2. Передача даних. Тепер сигнали мережею можна передавати відстанції А до Е. Дані можуть бути цифровими (наприклад, при передачі даних від терминала до хоста) або аналоговими (наприклад, передача голосу). Передача сигналів та даних може бути як цифровою, так і аналоговою. В будь-якому випадку шлях виглядає наступним чином: линія А—4, внутрішня комутація на вузлі 4, канал 4—5, внутрішня комутація на вузлі 5, канал 5—6, внутрішня комутація на вузлі 6 та канал 6—Е. Звичайно такий зв’язок повнодуплексний, та дані можуть пере­даватися в обох напрямках.

3. Закриття каналу. После передачі даних зв’язок припиняється, звичайно в результаті деякої дії на одній із станцій. Сигнал про припинення зв’язку необхідно доставити на вузли 4, 5 та 6 для звільнення виділених ресурсів. Зверніть увагу, що шлях з’єднання встановлюється до початку переда­чі даних. Тому необхідно забезпечити та зафіксувати пропускну здатність каналу між кожною парою вузлів в цьому шляху, а кожний вузол повинен мати внутрішню комутаційну пропускну здатність для обслуговування з’єднання. Комутатори повинні бути достатньо інтелектуальними, щоб виконати такі розподілення та мар­шрутизацію в мережі.

Комутація каналів не дуже ефективна. Визначена пропускна здатність канала резервується в процесі з’єднання навіть в тому випадку, коли не передається ніяких даних. Використання канала при передачі голоса може бути достатньо високим, але не на 100 %. При з’єднанні термінал-комп’ютер канал може бути в простої більшу частину часу з’єднання. Дані передаються з фіксованою швидкістю без будь-яких затримок, крім затримки передачі по лініях зв’язку. Затримка на кожному вузлі незначна.