Коммутация сообщений и пакетов

Как мы уже установили, коммутационная техника является важнейшим компонентом сети электросвязи. Это в равной мере относится как к телефонной, так и к телеграфной сети и передаче данных, т. е. к таким сетям, в которых необходимо распределять информационные потоки между большим количеством абонентских устройств. Для телевидения, радиовещания, газет значение этой техники не столь существенно.

Мы уже отмечали важную особенность коммутационной техники, используемую для телеграфных сетей и сетей передачи данных: в них не всегда необходимо организовывать сквозной канал для передачи информации. Например, при доставке телеграммы допускается задержка в передаче на определенное время. В связи с этим разработаны и используются коммутационные станции, на которых поступающая от абонента информация может при необходимости накапливаться, а через некоторое время посылаться дальше. На этих станциях, называемых обычно центрами коммутации сообщений, информацию можно не только накапливать, но также и сортировать по важности, собирать в группы по месту назначения и производить целый ряд других операций.

Но чтобы осуществить такие операции, необходимо соблюдение особых правил в оформлении передаваемых сообщений.

Всякое сообщение, передаваемое через сеть коммутации сообщений, должно, помимо текста самого сообщения, содержать так называемую признаковую часть, состоящую из знаков: начало сообщения, порядковый номер, начало адреса, категории срочности, конец адреса, конец сообщения и др. Поступившее на узел коммутации сообщение запоминается, по этим признакам сортируется и отправляется дальше в требуемом направлении. Как и в коммутационной системе, функции управления здесь осуществляет процессор. Обычно ставятся два процессора — основной и резервный — и между ними организуется высокоскоростной канал связи (рис. 17).

Все входящие в узел коммутации сообщений каналы, через которые поступают дискретные сигналы, оборудованы преобразователем сигнала в форму, удобную для дальнейшей его обработки, а также линейным регистром, преобразующим кодовые комбинации, поступающие на вход и накапливающие сигнал знак за знаком. Каждый

накопленный знак должен быть передан в процессор, после чего может записываться следующий знак. Для приема сигналов процессор сканирует все подключенные линии с большой скоростью. При этом для повышения точности каждая поступающая посылка сканируется до 16 раз. Введенный в управляющую ЭВМ знак записывается в оперативную память, где для каждого канала отведена своя зона. При переполнении этой зоны информация переписывается в долговременную память. После записи информации в память машины начинается ее анализ и .передача в требуемом направлении.

Процессор согласно с признаковой информацией, содержащейся в сообщении, находит начало сообщения, проверяет правильность порядкового номера, определяет маршрут и категорию сообщения. После этого при наличии свободного канала сообщение отправляется дальше. Если каналов нет, то оно ставится в очередь в зависимости от срочности.

В системе с коммутацией сообщений могут осуществляться также такие дополнительные функции, как длительное хранение сообщений, анализ сообщений, у которых искажена признаковая часть, управление переключением каналов связи, накопление и обработка различных статистических данных.

Системы с коммутацией сообщений обладают двумя важными особенностями, на которые следует обратить внимание. Вопервых, то, что потребитель, вводя с терминала сообщение в сеть, доверяет ей: раньше или позже она должна доставить сообщение к месту назначения.

Поэтому, учитывая, что б сети могут быть помехи, сообщение должно передаваться кодом, обеспечивающим необходимую помехозащищенность (при коммутации каналов проверить и исправить сообщение можно в так называемом интерактивном режиме работы — путем переспросов через предоставленный потребителю непрерывный канал). Во-вторых, это возможность передавать и принимать сообщения с помощью терминалов, работающих на разных скоростях. Центры коммутации сообщений могут трансформировать скорости передачи. Более того, даже при работе передающего и приемного терминалов на одной и той же скорости внутри системы возможна трансформация скоростей на отдельных участках сети.

В отличие от коммутационных центров в системе коммутации сообщений центры коммутации пакетов имеют дело не с длинными сообщениями, а с короткими пакетами одинаковой длины. Это позволяет значительно сократить объемы памяти на узлах и организовать коммутационную систему, осуществляющую как коммутацию каналов, так и коммутацию сообщений. Функциональная схема узла коммутации пакетов напоминает схему коммутации сообщений, однако характеристики узлов у нее другие и, кроме того, она дополняется устройствами упорядочения поступающих пакетов, выбора маршрутов согласно с наличием каналов на сети и другими функциями.