Сети связи можно классифицировать по-разному. Один из основных способов – по типу коммутации. На данный момент различают два основных типа: коммутация каналов (circuit switching) и коммутация пакетов (packet switching). В чем же заключается разница между ними?
Сеть связи состоит из узлов (маршрутизаторов, коммутаторов и т.д.), каналов (проводных и беспроводных) и оконечных устройств (гаджетов, компьютеров и т.д.). Передача данных между оконечными устройствами, по сути, и есть задача любой сети связи. А тип коммутации как раз и говорит нам о том, каким образом эта передача будет проходить. И речь сейчас идёт не о физических основах распространения сигналов, их обработке, кодировании и т.д.
Коммутация каналов появилась первой. Согласно её принципам, соединение между абонентами устанавливается через конкретные узлы по конкретным каналам. И оно остаётся «зарезервированным» в течение всего сеанса связи. Это означает, что даже в те моменты, когда абоненты молчат и канал свободен, мы не можем передавать по нему сторонние данные (например, относящиеся к разговору других абонентов).
С одной стороны, это большой плюс. При таком типе коммутации мы можем обеспечить высокое качество связи. Вспомните разговоры по фиксированному («домашнему») телефону, где слышимость, задержки и прочие важные внешние факторы всегда были на должном уровне.
Однако, из главного достоинства коммутации каналов вытекают и самые существенные её недостатки. Во-первых, тот факт, что мы не можем передавать другие данные даже в периоды молчания, означает, что сеть используется неэффективно. Во-вторых, если данные передаются только по одному, «зарезервированному» пути, то это грозит большими проблемами в случае выхода из строя оборудования или кабеля. По сути, соединение будет разорвано, ведь «пустить» разговор по резервному каналу мы не сможем.
Принцип работы коммутации каналов можно сравнить со следующей ситуацией. Нам нужно доставить большой составной груз с одного конца леса на другой. Через лес проходит одна дорога и большое количество тропинок. Коммутация каналов подобна перевозке груза на тележке по широкой дороге. Мы можем довезти его за один раз, но при этом наша широкая тележка займёт всю дорогу, и другим людям будет неудобно ей пользоваться. Кроме того, если дорогу перегородит упавшее дерево, доставить груз мы не сможем.
Коммутация пакетов смогла справиться с недостатками своей предшественницы, Слово «пакет» присутствует в названии не случайно. Для того, чтобы более эффективно использовать каналы в сети, данные делятся на небольшие части. Они-то и называются пакетами. Каждому пакету присваивается информация, необходимая для успешного прохождения по сети, такая, например, как адрес получателя. Пакеты могут идти к своей цели различными путями (каналами) – главная их задача собраться в конце в нужном порядке, чтобы получателю пришла именно та информация, которую ему отправляли. В случае неполадок на сети, пакеты всегда смогут передаваться по резервному пути.
Вернёмся к описанной выше аналогии. Коммутацию пакетов можно представить как следующую ситуацию - несколько человек делят груз между собой и идут пешком через лес по тропинкам. Они могут заходить в тупик или выбирать более длинный путь, но рано или поздно все выйдут на другую сторону леса, и, таким образом, груз будет доставлен в пункт назначения.
Коммутация пакетов стала основой для глобальной сети Интернет и позволила связать между собой сети, работающие на разных технологиях. Коммутация каналов продолжает использоваться в традиционной телефонии (TDM), а также в мобильных сетях второго (GSM) и третьего (3G) поколений. То есть, везде, где основная услуга - передача голоса в высоком качестве. Однако, сейчас, когда мы всё чаще звоним через мессенджеры (где наша речь «делится» на пакеты), можно с уверенностью сказать, что эпоха коммутации каналов подошла к концу.
#it #it-технологии #связь #интернет #телекоммуникации #инфокоммуникации