Передача інформації в глобальних мережах

Основою глобальних комп'ютерних мереж є мережа передачі даних, що представляє собою сукупність каналів передачі даних і вузлів комутації, У зв'язку з цим однієї з визначальних характеристик глобальної мережі є спосіб комутації даних. У залежності від способу комутації розрізняють мережі з комутацією каналів, комутацією пакетів і інтегральні мережі передачі даних.

Найбільш простий і природний спосіб передачі даних між двома робочими станціями, називаний комутацією каналів, базується на установленні фізичного з'єднання між ними. По своїй суті мережі комутації каналів подібні телефонним мережам колективного користування. Фізичне з'єднання між абонентами комп'ютерної мережі створюється, як правило, тільки на час сеансу передачі інформації шляхом утворення складеного каналу з послідовно з'єднаних каналів. При цьому зв'язок між відправником і одержувачем установлюється шляхом посилки відправником відповідного повідомлення, що передається по мережі передачі даних від одного вузла комутації каналу до іншого і керує комутацією каналів зв'язку, як би прокладаючи шлях від відправника до одержувача. Після утворення фізичного з'єднання з пункту призначення відправнику передається відповідне повідомлення, що підтверджує наявність необхідного з'єднання. Потім здійснюється передача інформації, заради якої був створений канал передачі даних. На час сеансу обміну інформацією складений канал цілком недоступний для інших абонентів. Після завершення передачі відправник інформації виробляє відповідне керуюче повідомлення, що передається по складеному каналу, керуючи його роз'єднанням, а, досягши адресата, інформує його про закінчення сеансу обміну інформацією.

Відносно тривалий час установлення з'єднання (секунди) у сполученні з низькою надійністю і високим рівнем шумів, обмежує використання телефонних каналів зв'язку у швидкодіючих комп'ютерних мережах. Використання сучасних електронних вузлів комутації каналів дозволяє приблизно на два порядки зменшити час комутації каналів і створювати так називані комп'ютерні мережі зі швидкою комутацією каналів.

У рамках мереж комутації каналів можуть організовуватися так називані виділені канали, що комутируються у визначені, заздалегідь задані, інтервали часу, коли тільки і допускається передача інформації. Очевидно, що режим виділених каналів забезпечує максимально припустиму для конкретної мережі швидкість передачі даних.

Перевагою мереж комутації каналів є наявність постійного з'єднання між робочими станціями, що дозволяє досить просто організувати взаємодію між ними в режимі реального часу, у діалоговому режимі. Істотним недоліком мереж комутації каналів є низький коефіцієнт використання каналів передачі даних, пряма залежність цього коефіцієнта від режиму роботи мережі.

Передача інформації за допомогою так називаної комутації пакетів здійснюється без утворення фізичного з'єднання між пунктами відправлення й одержання інформації. Між ними установлюється віртуальне (логічне) з'єднання, а фізичний канал установлюється локально між суміжними вузлами комутації і тільки на час передачі даних. При цьому інформація представляється і передається у виді блоку даних фіксованої структури і довжини. Заголовок блоку даних містить адреси відправника й одержувача інформації, а також іншу керуючу інформацію, необхідну для коректної передачі повідомлень між абонентами. Передача блоків даних між абонентами здійснюється з проміжним запам'ятовуванням їх у вузлах комутації: повідомлення, що надійшло у вузол комутації, запам'ятовується в буферному запам'ятовуючому пристрої і при наявності вільного каналу зв'язку, у напрямку адресата передається по цьому каналі в наступний вільний вузол. Такі вузли, що здійснюють проміжне збереження і керування передачею повідомлень, називаються вузлами комутації пакетів, а мережі передачі даних, що використовують цей спосіб комутації, одержав назву мереж комутації пакетів.