TSSN - Anahtarlama Teknikleri
Bu bölümde, Telekomünikasyon Anahtarlama Sistemleri ve Ağlarındaki anahtarlama tekniklerini tartışacağız.
Büyük ağlarda, vericiden alıcıya veri iletmek için birden fazla yol olabilir. Verilerin mevcut seçeneklerden alması gereken bir yolun seçilmesi şu şekilde anlaşılabilir:Switching. Bilgi, çeşitli iletişim kanalları arasında gidip gelirken değiştirilebilir.
Dijital trafik için kullanılabilen üç tipik anahtarlama tekniği vardır. Onlar -
- Devre anahtarlama
- Mesaj Değiştirme
- Paket değiştirme
Şimdi bu tekniklerin nasıl çalıştığını görelim.
Devre anahtarlama
Devre anahtarlamada, iki düğüm birbiriyle ayrılmış bir iletişim yolu üzerinden iletişim kurar. Bunda verileri aktarmak için bir devre kurulur. Bu devreler kalıcı veya geçici olabilir. Devre anahtarlamayı kullanan uygulamaların üç aşamadan geçmesi gerekebilir. Farklı aşamalar -
- Bir devre kurmak
- Verilerin aktarılması
- Devrenin ayrılması
Aşağıdaki şekil Devre anahtarlama modelini göstermektedir.
Devre anahtarlama, ses uygulamaları için tasarlanmıştır. Telefon, devre anahtarlamanın en uygun örneğidir. Bir kullanıcı bir arama yapmadan önce, ağ üzerinde aranan abone ile arayan abone arasında sanal bir yol oluşturulur.
Devre anahtarlamanın dezavantajları şunlardır:
- Bekleme süresi uzun sürer ve veri aktarımı yoktur.
- Her bağlantının özel bir yolu vardır ve bu pahalı hale gelir.
- Bağlı sistemler kanalı kullanmadığında boşta tutulur.
Devre modeli, bağlantı kurulduktan sonra, devre anahtarlamasında veri aktarımı için tasarlanmış özel yol kullanılarak yapılır. Telefon sistemi, Devre Anahtarlama tekniğinin yaygın bir örneğidir.
Mesaj Değiştirme
Mesaj değiştirmede, mesajın tamamı bir veri birimi olarak ele alınır. Veriler, tüm devresinde aktarılır. Mesaj değiştirme üzerinde çalışan bir anahtar, ilk olarak tüm mesajı alır ve bir sonraki atlama noktasına transfer etmek için mevcut kaynaklar olana kadar onu tamponlar. Bir sonraki atlama, büyük boyutlu mesajı barındırmak için yeterli kaynağa sahip değilse, mesaj depolanır ve anahtar bekler.
Aşağıdaki şekil Mesaj değiştirme modelini göstermektedir.
Bu teknikte veriler saklanır ve iletilir. Tekniğe aynı zamandaStore-and-Forwardtekniği. Bu teknik, devre anahtarlamanın bir alternatifi olarak kabul edildi. Ancak, mesaj iletiminin uçtan uca gecikmesini izleyen iletim gecikmesi, yayılma gecikmesine eklendi ve tüm süreci yavaşlattı.
Mesaj değiştirmenin aşağıdaki dezavantajları vardır:
Aktarım yolundaki her anahtarın, tüm iletiyi barındırması için yeterli depolamaya ihtiyacı vardır.
Kaynaklar kullanılabilir olana kadar dahil edilen bekleme nedeniyle, mesaj değiştirme çok yavaştır.
Mesaj değiştirme, medya akışı ve gerçek zamanlı uygulamalar için bir çözüm değildi.
Veri paketleri ağ meşgul olduğunda bile kabul edilir; bu, teslimatı yavaşlatır. Bu nedenle, ses ve video gibi gerçek zamanlı uygulamalar için bu önerilmez.
Paket değiştirme
Paket anahtarlama tekniği, mesajın adı verilen daha küçük parçalara bölündüğü mesaj anahtarlamasından türetilmiştir. Packets. Her paketin başlığı, daha sonra bağımsız olarak iletilen anahtarlama bilgisini içerir. Başlık, kaynak, hedef ve ara düğüm adresi bilgileri gibi ayrıntıları içerir. Ara ağ aygıtları küçük boyutlu paketleri depolayabilir ve taşıyıcı yolunda veya anahtarların dahili belleğinde çok fazla kaynak almaz.
Paketlerin ayrı ayrı yönlendirilmesi, aynı rotada toplam paket kümesinin gönderilmesine gerek olmadığı durumlarda yapılır. Veriler bölündükçe bant genişliği azalır. Bu anahtarlama, veri hızı dönüşümü gerçekleştirmek için kullanılır.
Aşağıdaki şekil Paket anahtarlama modelini göstermektedir.
Aşağıdaki şekil Paket anahtarlamanın modelini göstermektedir.
Paket anahtarlamanın hat verimliliği, çoklu uygulamalardan gelen paketleri taşıyıcı üzerinden çoklayarak artırılabilir. Bu paket anahtarlamayı kullanan internet, kullanıcının veri akışlarını önceliklere göre ayırt etmesini sağlar. Öncelik listesine bağlı olarak bu paketler, hizmet kalitesi sağlamak için depolandıktan sonra iletilir.
Paket anahtarlama tekniğinin verimli bir teknik olduğu kanıtlanmıştır ve hem ses hem de veri transferinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İletim kaynakları, İstatistiksel Çoklama veya Dinamik Bant Genişliği tahsisi gibi farklı teknikler kullanılarak tahsis edilir.
İstatistiksel Çoklama
İstatistiksel çoklama, paket anahtarlamada kullanılan bir iletişim bağlantısı paylaşım tekniğidir. Paylaşılan bağlantı istatistiksel çoklamada değişkendir, oysa TDM veya FDM'de sabittir. Bu, bant genişliği kullanımını en üst düzeye çıkarmak için stratejik bir uygulamadır. Bu, ağın verimliliğini de artırabilir.
İstatistiki çoğullama tekniği, geçerli veri paketlerine sahip kanallar için bant genişliğini tahsis ederek, kanal verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için giriş trafiğini birleştirir. Her akış paketlere bölünür ve ilk gelene ilk hizmet esasına göre teslim edilir. Öncelik seviyelerindeki artış, daha fazla bant genişliği tahsis etmeye izin verir. Zaman dilimleri istatistiksel çoğullamada boşa harcanmamaya dikkat edilirken, zaman bölmeli çoğullamada boşa harcanmaktadır.
Ağ trafiği
Adından da anlaşılacağı gibi, ağ trafiği, belirli bir zamanda ağda hareket eden verilerdir. Veri iletimi, birim zamanda iletilen paket sayısının yük olarak kabul edildiği paketler şeklinde yapılır. Bu ağ trafiğinin kontrol edilmesi, ağ trafiğinin yönetilmesini, önceliklendirilmesini, kontrol edilmesini veya azaltılmasını içerir. Bir ağdaki trafik miktarı ve türü de birkaç teknik yardımıyla ölçülebilir. Ağ güvenliğine yardımcı olduğu için ağ trafiğinin izlenmesi gerekir; yüksek veri hızı ağa zarar verebilir.
Bir kaynak veya tesis tarafından bir süre boyunca (genellikle 24 saat) yapılan toplam işin bir ölçüsü şu şekilde anlaşılır: Traffic Volumeve Erlang-saat cinsinden ölçülür. Trafik hacmi, ortalama trafik yoğunluğunun ürünü olarak tanımlanır.
$$ Trafik \: \: hacim = Trafik \: Yoğunluk \ times Süre \: dönem $$
Tıkanıklık
Bir ağdaki tıkanıklığın, ağ üzerindeki yük ağın kapasitesinden daha büyük olduğunda meydana geldiği söylenir. Düğümün arabellek boyutu alınan veriyi aştığında, trafik yüksek olacaktır. Bu ayrıca tıkanıklığa yol açar. Bir düğümden diğerine taşınan veri miktarı şu şekilde adlandırılabilir:Throughput.
Aşağıdaki şekil tıkanıklığı göstermektedir.
Yukarıdaki şekilde, veri paketleri A, B ve C göndericilerinden Düğüme ulaştığında, düğüm verileri alıcıya daha hızlı bir oranda iletemez. İletimde bir gecikme olur veya yoğun trafik sıkışıklığı nedeniyle veri kaybı olabilir.
Paket anahtarlamalı bir ağda bağlantı noktasına çok fazla paket ulaştığında, performans düşer ve böyle bir durum denir Congestion. Veriler, iletim için kuyruk hattında bekler. Kuyruk hattı% 80'den fazla kullanıldığında, kuyruk hattının tıkalı olduğu söylenir. Tıkanıklık kontrol teknikleri, tıkanıklığı kontrol etmeye yardımcı olur. Verimlilik ve paket gönderme arasında çizilen aşağıdaki grafik, tıkanıklık kontrollü iletim ile kontrolsüz iletim arasındaki farkı göstermektedir.
Tıkanıklık kontrolü için kullanılan teknikler iki türdendir - açık döngü ve kapalı döngü. Döngüler düzenledikleri protokollere göre farklılık gösterir.
Açık Döngü
Açık döngü tıkanıklık kontrol mekanizması, avoid congestion. Bu protokoller, source ve destination..
Kapalı Döngü
Kapalı döngü tıkanıklık kontrol mekanizması, sistemin sıkışık duruma girmesine izin veren protokoller üretir ve ardından detect ve removetıkanıklık. explicit ve implicit geri bildirim yöntemleri mekanizmanın çalışmasına yardımcı olur.