Русская Википедия:Быстрая коммутация пакетов
Быстрая коммутация пакетов (БКП) (Шаблон:Lang-en) — упрощённая коммутация пакетов по виртуальным соединениям при использовании цифровых трактов передачи с малым уровнем двоичных ошибок, меньшим, чем у «шумящих» аналоговых телефонных каналов с параметрами 1 ошибочный бит на 1000—100000 переданных битШаблон:Sfn[1]. БКП лежит в основе ряда современных цифровых широкополосных пакетных систем.
Упрощения состоят в следующем:
- для обмена пакетированными данными не в реальном масштабе времени, требующих доставки отправленной информации без ошибок, функции обнаружения и исправления двоичных ошибок за счёт повторной передачи (Шаблон:Lang-en) вынесены за пределы сети на оконечные точки приёма и передачиШаблон:Sfn;
- для интерактивных служб, например, речи и видео, имеющих некоторую избыточность, пакеты с ошибками повторно не передаются ни на одном уровне ЭМВОС, а просто отбрасываютсяШаблон:Sfn. Возможно также отбрасывание пакетов без ошибок, но с чрезмерной задержкой следования через сеть связиШаблон:SfnШаблон:Sfn.
В результате указанных упрощений продвижение пакетов через сеть стало возможным реализовать аппаратным образом, с помощью двоичной схемотехники. Это позволяет достигать высоких скоростей передачи и коммутации на сети с БКП. Установление самих виртуальных соединений выполняется обычным образом, то есть, с применением процессорного ресурса.
История
- В 1979 году П. Кермани и Л. Клейнрок опубликовали работуШаблон:Sfn, в которой предложили и путём математического моделирования исследовали новый в то время способ коммутации пакетов (Шаблон:Lang-en), где пакет передавался далее по сети сразу после получения его заголовка. Таким образом, при небольшой загрузке сети такой способ по значениям задержки передачи приближался к коммутации каналов, а при высокой — к обычной коммутации пакетов, поскольку при занятости исходящего канала пакет приходилось принимать полностью и ставить в очередь в буфер. Предложенная техника коммутации предусматривала восстановление пакетов с выявленными ошибками за счёт повторной передачи. Инициировать её должен был узел сети (например, оконечный на приёме) с соответствующими функциями, и не работающий при этом в режиме Cut-Through, то есть, он должен был принимать пакеты целиком.
- Одной из первых разработок в области БКП была система Джонатана ТёрнераШаблон:Sfn, защищённая рядом патентов США. В 1977—1983 годах Тёрнер работал в Лабораториях Белла, штат Иллинойс, и в 1981—1983 годах был главным разработчиком системы БКП переменной длины для совместной передачи речи и данныхШаблон:Sfn. В этой системе основной режим работы был ориентирован на передачу пакетов по виртуальным соединениям. Максимальная длина пакета могла составить 144 октета (144x8=1152 бита). При необходимости была предусмотрена и поддержка дейтаграммного режима работы. Коммутаторы предполагалось подключать к системам передачи T1 (1,544 Мбит/с). Система БКП была подробно разработана: так, двоичное самомаршрутизирующее многоярусное коммутационное поле (КП, Шаблон:Lang-en) имело 10 ярусов, 1024 порта и состояло приблизительно из 1.300 СБИС. Через КП пакеты передавались со скоростью 12 Мбит/с, то есть, в 8 раз быстрее, чем через внешние системы T1. Таким образом, по расчётам Тёрнера, при загрузке систем T1 на 85 %, загрузка КП составляет менее 11 %, а при использовании второй параллельной плоскости КП — менее 6 %. Учёт задержки при передаче речевых пакетов осуществлялся с помощью временной метки (Шаблон:Lang-en), содержащейся в каждом пакете Шаблон:Sfn. При этом, если задержка превышала допустимое значение, то пакет, даже не имеющий двоичных ошибок, отбрасывался.
-
Коммутационное поле системы Дж. Тёрнера -
КЭ для коммутац. поля Тёрнера
- Во второй половине 1980-х годов в разработках принимали участие телекоммуникационные фирмы ряда стран мира, помимо США, — французские, японские и др., при этом фокус переместился на системы с постоянной (фиксированной) длиной пакетов.
Применения
На принципах БКП построены следующие практические системы:
- Асинхронной передачи данных (Шаблон:Lang-en), с пакетами (ячейками) постоянной длины. В 1991 году для разработки и развития техники ATM был создан Форум ATM[2];
- Трансляции кадров (Шаблон:Lang-en), с пакетами (кадрами) переменной длины. Соответствующий Форум трансляции кадров организован также в 1991 году[2];
- Фрагментирования на пакеты с «метками» в интернет-сетях (Шаблон:Lang-en). Форум MPLS создан в 2000 году[2].
В 2009 году эти Форумы объединены в единый Широкополосный форум (Шаблон:Lang-en)[2].
Примечания
Ссылки
- Federal Standard 1037C, Telecommunications: Glossary of Telecommunication Terms: fast packet switching, Date of Publication: August 7, 1996
- Techopedia Inc, Fast Packet Switching
- WhatIs.com: fast packet technology
- https://www.kazedu.kz/referat/133098/4
- Широкополосный форум (Broadband Forum)
См. также
Литература
- Шаблон:Статья
- Шаблон:Статья
- Шаблон:Статья
- J. S. Turner, U.S. Patent 4.484.326, «Packet load monitoring by trunk controllers», Nov. 20, 1984.
- J. S. Turner, U.S. Patent 4.486.877, «Packet switching loop-around network and facilities testing», Dec. 4, 1984.
- J. S. Turner, U.S. Patent 4.488.288, «End-to-end information memory arrangement in a line controller», Dec. 11, 1984.
- J. S. Turner, U.S. Patent 4.488.289, «Interface facility for a packet switching system», Dec. 11, 1984.
- J. S. Turner, U.S. Patent 4.490.817, «Packet error rate measurements by distributed controllers», Dec. 25, 1984.
- J. S. Turner, U.S. Patent 4.491.945, «Fast packet switch», Jan. 1, 1985.
- J. S. Turner, U.S. Patent 4.494.230, «Fast packet switching system», Jan. 15, 1985.
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- ↑ Для передачи пакетов через такие каналы используется рекомендация X.25 Международного союза электросвязи
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Широкополосный форум, История Шаблон:Wayback