Gyors csomagváltás

Fast Packet Switching (FPS ) ( eng.  FPS - Fast Packet Switching ) – egyszerűsített csomagváltás virtuális kapcsolatokon digitális átviteli útvonalak használatakor alacsony bináris hibaszinttel, kevesebb, mint az 1 bites paraméterekkel rendelkező "zajos" analóg telefoncsatornákén hiba 1000 -100000 átvitt bitenként [1] [2] . Az FCU számos modern digitális szélessávú csomagrendszer alapját képezi.

Az egyszerűsítések a következők:

• az elküldött információk hibamentes kézbesítését igénylő , csomagolt adatok nem valós idejű cseréjéhez az újraküldésből adódó bináris hibák észlelésére és kijavítására szolgáló funkciók ( ARQ - Automatic Repeat reQuest ) kikerülnek a hálózatból a végpontokba. vétel és adás [3] ; 
• Az olyan interaktív szolgáltatásoknál, mint például a hang és a videó, amelyek redundanciával rendelkeznek, a hibacsomagok nem kerülnek újraküldésre egyik EMOS-rétegen sem , hanem egyszerűen eldobják őket [4] . Lehetőség van a csomagok hibamentes eldobására is, de túlzott késleltetéssel a kommunikációs hálózaton keresztül [4] [5] .

Ezen egyszerűsítések eredményeként lehetővé vált a csomagok hálózaton keresztüli népszerűsítése hardverben, bináris áramkörök segítségével. Ez lehetővé teszi nagy átviteli és kapcsolási sebesség elérését egy FCU-val rendelkező hálózaton. Maguk a virtuális kapcsolatok létrehozása a szokásos módon, azaz a processzor erőforrás felhasználásával történik.

Történelem

• 1979-ben P. Kermani és L. Kleinrock publikált egy tanulmányt [6] , amelyben matematikai modellezéssel egy új csomagváltási módszert ( Virtual Cut-Through ) javasoltak és vizsgáltak akkoriban ,  ahol a csomagot tovább továbbították. a hálózat azonnal, miután megkapta. Így ez a módszer kis hálózati terhelés mellett az átviteli késleltetés tekintetében közelítette az áramkörkapcsolást , nagy hálózati terhelés esetén pedig a normál csomagkapcsolást, mivel amikor a kimenő csatorna foglalt volt, a csomagot teljesen fogadni és sorba kellett helyezni. a puffer. A javasolt kapcsolási technika az újraküldés miatt azonosított hibákat tartalmazó csomagok helyreállítását biztosította. Ezt egy hálózati csomópontnak (például a vételnél lévő terminálnak) kellett kezdeményeznie, amely a megfelelő funkciókkal rendelkezik, és nem Cut-Through módban működött , azaz a teljes csomagokat fogadnia kellett.

• A BKP területén az egyik első fejlesztés Jonathan Turner [7] rendszere volt, amelyet számos amerikai szabadalom véd . 1977 és 1983 között Turner az illinoisi Bell Laboratories -ban dolgozott, 1981 és 1983 között pedig a közös hang- és adatátvitelre szolgáló változó hosszúságú FSL rendszer fő fejlesztője volt [4] . Ebben a rendszerben a fő működési mód a csomagok virtuális kapcsolatokon keresztüli továbbítására összpontosult. A maximális csomaghossz 144 oktett (144x8=1152 bit) lehet. Szükség esetén a datagram üzemmód támogatását is biztosítottuk. A switcheket T1 átviteli rendszerekhez (1,544 Mbps) kellett volna csatlakoztatni . A BKP rendszert részletesen kidolgozták: például egy bináris önútválasztó többszintű kapcsolómező (KP, angolul  SF - Switch Fabric ) 10 szintet, 1024 portot tartalmazott, és körülbelül 1300 VLSI -ből állt . A CP-n keresztül a csomagok 12 Mbit / s sebességgel kerültek továbbításra, azaz 8-szor gyorsabban, mint a külső T1 rendszereken keresztül. Így Turner számításai szerint a T1 rendszerek 85%-os terhelésekor a CP terhelés 11%-nál kisebb, a CP második párhuzamos síkját használva pedig 6%-nál kisebb. A beszédcsomagok átvitelének késleltetését az egyes csomagokban található időbélyegző ( angol.  Time Stamp ) segítségével számoltuk el [5] . Ebben az esetben, ha a késleltetés meghaladta a megengedett értéket, akkor a csomag bináris hibák nélkül is el lett dobva.

• J. Turner rendszer kapcsolómezője
• CE a kapcsoláshoz Turner mezők

• Az 1980-as évek második felében a fejlesztésben az Egyesült Államokon kívül a világ számos országában vettek részt távközlési cégek - francia, japán stb. ) csomag hossza.

Alkalmazások

A következő gyakorlati rendszerek a BKP elveire épülnek:

• Aszinkron adatátvitel ( eng.  ATM - Asynchronous Transfer Mode ), állandó hosszúságú csomagokkal (cellákkal). 1991-ben létrehozták az ATM Fórumot [8] az ATM technológia fejlesztésére és fejlesztésére ;
• Frame relék ( eng.  FR - Frame Relay ), változó hosszúságú csomagokkal (keretekkel). 1991-ben megszervezték a megfelelő Frame Broadcast Forumot is [8] ;
• Csomagok töredezettsége "címkékkel" az internetes hálózatokban ( MPLS - MultiProtocol Label Switching ) .  Az MPLS Fórum 2000-ben jött létre [8] .

2009-ben ezeket a fórumokat egyetlen szélessávú fórummá egyesítették [ 8 ] . 

Jegyzetek

1. ↑ Yu. Black, Számítógépes hálózatok: protokollok, szabványok, interfészek, 1990 , p. 52.
2. ↑ A Nemzetközi Távközlési Unió X.25 . ajánlása a csomagok ilyen csatornákon történő továbbítására szolgál.
3. ↑ A. Pattavina, "Switching Theory: Architecture and Performance in Broadband ATM Networks", 1998 , p. 13.
4. ↑ 1 2 3 J. S. Turner, "Design of an Integrated Services Packet Network", JSAC-4, 8. szám, 1986 , p. 1379-1380.
5. ↑ 1 2 W. A. ​​Montgomery, Techniques for Packet Voice Synchronization, JSAC-1, 6. szám, 1983 , p. 1022-1028.
6. ↑ P. Kermani és L. Kleinrock, "Virtual Cut-Through", Computer Networks, 1979 .
7. ↑ Yu. Black, Számítógépes hálózatok: protokollok, szabványok, interfészek, 1990 , p. 331-332.
8. ↑ 1 2 3 4 Broadband Forum, History Archivált : 2016. február 23. a Wayback Machine -nél

Linkek

• Szövetségi szabvány 1037C, Telekommunikáció: Távközlési kifejezések szójegyzéke: gyors csomagváltás, Közzététel dátuma: 1996. augusztus 7.
• Techopedia Inc, Fast Packet Switching
• WhatIs.com: gyors csomagtechnológia
• https://www.kazedu.kz/referat/133098/4
• Szélessávú fórum

Lásd még

• Angol cikk Jonathan Turnerről

Irodalom

• Parviz Kermani és Leonard Kleinrock. Virtuális átvágás: Új számítógépes kommunikációs kapcsolási technika  (angol)  // Számítógépes hálózatok: Journal. - North-Holland Publishing Company, 1979. - Vol. 3 . - 267-286 . o . - ISSN 1389-1286 .
• Warren A. Montgomery. Techniques for Packet Voice Synchronization  (angol)  // IEEE Journal on Selected Areas in Communications : napló. - IEEE Communications Society, 1983. - Vol. SAC-1 , sz. 6 (december) . - P. 1022-1028 . — ISSN 0733-8716 .
• JS Turner. Integrált szolgáltatáscsomag-hálózat tervezése  (angol)  // IEEE Journal on Selected Areas in Communications : folyóirat. - IEEE Communications Society, 1986. - Vol. SAC-4 , sz. 8 (november) . - P. 1373-1380 . — ISSN 0733-8716 .
• JS Turner , 4.484.326 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, "Csomagterhelés figyelése trunkvezérlők által", nov. 1984. 20.
• JS Turner , 4.486.877 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, "Csomagkapcsolt hurokkörű hálózat és létesítmények tesztelése", dec. 4, 1984.
• JS Turner , 4.488.288 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, "Végponttól végpontig terjedő információs memória elrendezése vonalvezérlőben", dec. 1984. 11.
• JS Turner , 4.488.289 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, "Interfész lehetőség csomagkapcsolt rendszerhez", dec. 1984. 11.
• JS Turner , 4.490.817 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, "Csomag hibaarány mérések elosztott vezérlők által", dec. 1984. 25.
• JS Turner , 4.491.945 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, "Fast packet switch", jan. 1, 1985.
• JS Turner , US 4.494.230, "Fast packet switching system", jan. 1985. 15.
• Y. Fekete. Számítógépes hálózatok: protokollok, szabványok, interfészek = Uyless Black, SZÁMÍTÓGÉPEK HÁLÓZATOK: Protokollok, Szabványok és Interfészek / per. angolról. szerk. Ph.D. V. V. Vaszilkova. - M . : "Mir", 1990. - 506 p. — 25.000 példány.  - ISBN 5-03-001367-9 (orosz); 0-13-166091-8 (angol).
• Achille Pattavina. Kapcsolási elmélet: Architektúra és teljesítmény a szélessávú ATM-hálózatokban. - John Wiley & Sons Ltd, 1998. - ISBN 0-471-96338-0 (kemény kötésű); 0-470-84191-5 (elektronikus).