DCN-ネットワークスイッチング

スイッチングは、1つのポートから着信するパケットを宛先に向かうポートに転送するプロセスです。データがポートに到着するときは入力と呼ばれ、データがポートを離れるときまたは送信されるときは出力と呼ばれます。通信システムは、多数のスイッチおよびノー​​ドを含み得る。大まかに言えば、切り替えは2つの主要なカテゴリに分類できます。

  • Connectionless: データは転送テーブルに代わって転送されます。事前のハンドシェイクは不要で、確認応答はオプションです。

  • Connection Oriented:  宛先に転送するデータを切り替える前に、両方のエンドポイント間のパスに沿って回線を事前に確立する必要があります。その後、データはその回線に転送されます。転送が完了した後、回路は将来の使用のために保持するか、すぐに停止することができます。

回線交換

2つのノードが専用の通信パスを介して相互に通信する場合、これは回線交換と呼ばれます。データが移動するルートを事前に指定する必要があり、他のデータは許可されません。回線交換では、データを転送するには、データ転送を実行できるように、回線を確立する必要があります。

回路は永続的または一時的です。回線交換を使用するアプリケーションは、次の3つのフェーズを経る必要がある場合があります。

  • 回路を確立する

  • データを転送する

  • 回路を切断します

回線交換は、音声アプリケーション用に設計されました。電話は回線交換の最も適切な例です。ユーザーが電話をかける前に、発信者と着信者の間の仮想パスがネットワークを介して確立されます。

メッセージ交換

この手法は、回線交換とパケット交換の中間のどこかにありました。メッセージ交換では、メッセージ全体がデータユニットとして扱われ、全体が切り替え/転送されます。

メッセージ交換に取り組んでいるスイッチは、最初にメッセージ全体を受信し、ネクストホップに転送するために使用可能なリソースができるまでメッセージをバッファリングします。ネクストホップに大きなサイズのメッセージを収容するのに十分なリソースがない場合、メッセージは保存され、スイッチは待機します。

この手法は、回線交換の代替と見なされていました。回線交換の場合と同様に、パス全体は2つのエンティティに対してのみブロックされます。メッセージ交換はパケット交換に置き換えられます。メッセージ交換には次の欠点があります。

  • トランジットパス内のすべてのスイッチには、メッセージ全体を収容するのに十分なストレージが必要です。

  • ストアアンドフォワード技術とリソースが利用可能になるまで待機が含まれているため、メッセージ交換は非常に遅くなります。

  • メッセージ交換は、ストリーミングメディアやリアルタイムアプリケーションのソリューションではありませんでした。

パケット交換

メッセージ交換の欠点は、パケット交換のアイデアを生み出しました。メッセージ全体は、パケットと呼ばれる小さなチャンクに分割されます。スイッチング情報は各パケットのヘッダーに追加され、個別に送信されます。

中間ネットワークデバイスは小さなサイズのパケットを格納する方が簡単であり、キャリアパスまたはスイッチの内部メモリのいずれにも多くのリソースを使用しません。

パケット交換は、複数のアプリケーションからのパケットをキャリア上で多重化できるため、回線効率を向上させます。インターネットはパケット交換技術を使用しています。パケット交換により、ユーザーは優先順位に基づいてデータストリームを区別できます。パケットは、サービス品質を提供するために、優先度に従って保存および転送されます。