Paket va kanallarni kommutatsiyalash
“ Paket va kanallarni kommutatsiyalash “ REJA: I. Kirish. II. Asosiy qism. 1.Paket va kanallarni kommutatsiyalash. 2.Paketlar kommutatsiyalanadigan tarmoqlar. 3.Paketlarni buferlashtirish. 4.Paketlarni va kanallarni kommutatsiyalovchi tarmoqlarni taqqoslash. 5.Kompyuter tarmoq turlari. III. Xulosa. IV. Foydalanilgan adabiyotlar. Paket va kanallarni kommutatsiyalash. Paketlar kommutatsiyalanadigan tarmoqlar. Paketlarni buferlashtirish. Paketlarni va kanallarni kommutatsiyalovchi tarmoqlarni taqqoslash. Kompyuter tarmoq turlari. Oldingi bo’limlarda biz kompyuter tarmoq tugunlarini kommutatsiyalash muammolari bir necha xususiy masalalar ko’rinishida xavola qilinishi mumkunligini ko’rib chiqdik, ular quyidagilardan iborat: axborot oqimlarini aniqlash, kommutatsiyalash jadvalida yo’nalishlarni qidirish va qayd qilish, aloxida kommutator doirasida interfeyslarni kommutatsiyalash, oqimlarni multiplesirlash va demultipleksirlash kabilardir. Vaxolanki bu masalalardan xar biri uchun ko’p yechimlar topish mumkun bo’lsa xam, amaliyotda esa kommutatsiyalash masalalar to’plamini yechish uchun ikkita asos yondoshish o’rnashib qoldi: • kanallarni kommutatsiyalash; • paketlarni kommutatsiyalash. Bu ikki yondoshishda xar birining o’z avzalliklari va kamchiliklari mavjutdir. Xar
bir kommutatsiyalash texnikasini joriy etilishining ko’p tarqalgan soxalari mavjut, masalan, telefon tarmoqlarida kanallarni kommutatsiyalash texnikasiga asosalangan xolda qurilgan va qurilishi davom etmoqda, kompyuter tarmoqlarida esa juda ko’pchilik xollarda paketlarni kommutatsiyalash texnikasiga asoslanadi. Paketlarni kommutatsiyalash o’zining raqobatchisidan ancha yosh bo’lib va uni ba’zi soxalardan siqib chiqarishga xarakat qilmoqda, masalan, telefoniyadan (internet-telefon yoki IP- telefon), lekin bu baxs xozircha xal qilinmagan va ikki kommutatsiyalash texnikasi yana ancha vaqt bir-birini to’ldirib birgalikda faoliyat ko’rsatsa kerak. Shunga qaramay ko’p mutaxasislarning uzoq vaqtga qilingan bashoratlariga ko’ra ancha moslashuvchan va universal bo’lgan paketlarni kommutatsiyalash texnikasi kelajak texnikasidir, degan fikirlari mavjut. Keyin bizga ikki turdagi tarmoq uchun bir necha yangi tushunchalar zarur bo’ladi. Taklif etilgan yuklama – bu foydalanuvchidan kelayotgan axborotlarni kelish tezligi bo’lib, sekundiga keladigan bitlar (yoki kilobitlarda, megobitlarda va xokazo) bilan o’lchanadi. Axborotlarni uzatish tezligi – bu tarmoqdan o’tgan axborot oqimini xaqiyqiy tezligi. Agarda tarmoq qandaydir sababga ko’ra axborotlarning bir qismini yo’qotsa, bu tezlik taklif etilgan yuklamadan kam bo’lishi xam mumkun. Aloqa yо‘lining о‘tqazish xususiyati – bu shu aloqa yo’li uchun maksimal bo’lishi mumkun bo’lgan tezlikdan iborat. Kanallar kommutatsiyalanadigan tarmoqlar. Kanallarni kommutatsiyalash tamoiliga asoslanib qurilgan tarmoq boy tarixga ega – ular birinchi telefon tarmoqlaridan boshlanadi, bugungi kunda yuqori tezlikdagi magistral aloqa kanalining yaratilish asosi bo’lib telekommunikatsiya dunyosida keng tadbiqini topdi. Kompyuterlar o’rtasidagi birinchi aloqa seanslari telefon tarmog i orqali amalga oshirilgan, yani kanallarni kommutatsiyalash texnikasi orqali, modem orqali Internetga ega bo’luvchi foydalanuvchilar xam bugungi kunda shu tarmoqlar yordamida xizmat ko’rsatiladi, ularning axborotlari provayderning qurilmalariga maxalliy telefon tarmog i orqali yetib boradi. Kanallarni kommutatsiyalash tarmoqlarida oldingi bo’limlarda
shakillantirilgan o’sha kommutatsiyalashning xususiy masalalari yechildi. Kanallar kommutatsiyalanadigan tarmoqlarda axborot oqimi sifatida juft abonentlar almashuvchi axborotlar xizmat qiladi. Mos ravishda oqimning global belgisi bo’lib o’zaro bog lovchi abonentlarning juft manzili (telefon nomerlari) bo’ladi. Barcha bo’lishi mumkun bo’lgan oqimlarga oldindan yo’nalish aniqlanadi. Kanallar kommutatsiyalanadigan tarmoqlarda yo’nalish tarmoq ma’muri tomonidan qo’lda beriladi yoki maxsus dastur va qurilmalarni jalb qilish orqali avtomatik ravishda topiladi. Yo’nalishlar jadvaliga qayd qilinadi, ularda oqimlar belgisiga mos ravishda kommutatorlarning chiqish interfeyslarining identifikatori qo’yiladi. Bu jadvallar asosida axborotlar xarakatlanadi va multipleksirlanadi. Biroq, qayd qilib o’tilganidek kanallarni kommutatsiyalash tarmoqlarida bu masalalarning xammasini yechishning o’z xususiyatlari mavjut. Elementar kanal. Kanallarni kommutatsiyalash tarmoqlaridagi xususiyatlardan biri elementar kanal tushunchasi bo’ladi. Elementar kanal (yoki oddiy kanal ) – bu kanallarni kommutatsiyalash tarmoqlarini asos texnik tavsifi bo’lib, ushbu tarmoq turi doirasida qandaydir qayd qilingan o’tqazish xususiyatining qiymatidir. Kanallarni kommutatsiyalash tarmoqlarida xar qandek aloqa yo’li ushbu tarmoq turi uchun qabul qilingan elementar kanalga bo’linuvchi o’tqazish xususiyatiga ega. (Oldingi bo’limlarda biz kanalatamasini aloqa yo’li atamasining sinoniumi sifatida ishlatgan edik. Kanallarni kommutatsiyalash tarmoqlari xaqida gapirar ekanbiz biz kanalatamasiga o’tqazish xususiyatini birligining qiymati sifatida ishlatdik). Elementar kanal qiymati yoki boshqacha qilib aytganda, aloqa yo’lini o’tqazish xususiyatining minimal birligi turli omillardan kelib chiqqan xoldan tanlanadi. Biroq elementar kanalni taklif etilgan yuklamani uzatish uchun zarur bo’lgan minimal o’tqazish xususiyatidan kam tanlash kerak emas. Masalan, bugungi kunda ananaviy telefon tarmoqlaridagi elementar kanallarni eng ko’p tarqalgan qiymati 64 Kbayt/s – bu tovushni sifatli raqamli uzatish uchun minimal yetarli tezlikdir (Siz tovushni raqamli shaklga o’zgartirish xaqidagi ma’lumot bilan ATM texnologiyasi bayon etilgan bo’limda tanishishingiz mumkun).
Kanallarni kommutatsiyalanadigan tarmoqlarda aloqa yo’llari (kompyuter tarmoqlarining boshqa turlaridagi kabi) turli o’tqazish xususiyatiga ega, biri – katta, boshqasi esa – kichik. Turli tezlik sifatiga ega bo’lgan aloqa yo’lini tanlanar ekan, tarmoqni loyixalashtiruvchi mutaxassislar axborot oqimining turli jadalligini xisobga olishga urinadilar, ular tarmoqning turli qismlarida xosil bo’lishi mumkun – tarmoq markaziga qancha yaqin bo’lsa, shuncha o’tkazish xususiyati yuqori, chunki magistral yo’llar ko’p sonli tashqi aloqa yo’llar trafigini birlashtiradi. Xar bir aloqa yo’lining o’tkazish xususiyati elementar kanallarning butun soniga teng bo’lishi kanallarni kommutatsiyalanadigan tarmoqlarning xususiyatidir. Shunday qilib, abonentlarni telefon tarmog iga ulash uchun ishlatiladigan aloqa yo’li, 2, 24 yoki 30 ta elementar kanallardan iborat bo’lishi mumkun, kommutatorlarni birlashtiruvchi yo’llar esa – 480 yoki 1920 ta kanallardan iborat bo’lishi mumkun. 1.27-chizmada keltirilgan tarmoq chizmasiga etiborimizni qaratamiz. Faraz qilaylik bu tarmoq R bit/s elementar kanal bilan tavsiflanadi. Tarmoqda 2, 3, 4 va 5 elementar kanallardan tashkil topgan turli o’tkazish xususiyatli aloqa yo’llari mavjut bo’ladi. Chizmada aloqa vaqtida (telefonda suxbatlashishda) to’rtta kommutator (S1, S2, S3 va S4) orqali o’tuvchi axborot oqimini xosil qiluvchi ikki abonent A va V keltirilgan. Shuningdek abonentlar o’rtasidagi axborot oqimining jadalligi 2R bit/s dan oshmaydi deb faraz qilaylik. U xolda bu ikki abonetni o’zaro axborot almashuvi uchun o’z ixtiyorlarida bir juftdan xar bir aloqa yo’lidan ajratilgan elementar kanallarga ega bo’lsa yetarlidir (A punktdan V punktga axborotni uzatish yo’lidagi yo’nalishida yotuvchi). Chizmada A va V abonentlarga zarur bo’lgan bu elementar kanallar qalin chiziq bilan ko’rsatilgan. Tashkiliy kanal. Elementar kanallarni kommutatsiyalash (ulanishlar) orqali qurilgan aloqa tashkiliy kanal deb ataladi. Ko’rilayotgan misolda A va V abonentlarni ulash uchun 2 ta elementar kanalli qalinlik dagi tashkiliy kanal xosil qilingan. Agarda bizning farazimizni o’zgartirib va taklif etiladigan yuklama R bit/s dan oshmasligi kafolatlanadi deb xisoblansa, u xolda abonentlarning ixtiyorlarida tashkiliy kanalni 1 ta elementar kanal qalinligi da ega bo’lsalari
yetarli bo’ladi. Abonentlar axborotlar bilan jadal almashayotgan vaqtda tashkiliy kanalning o’tkazish xususiyatiga ancha yuqori talab qo’yishlari xam mumkun. Buning uchun ular o’zlariga xar bir aloqa yo’lida ko’p (lekin albatta barcha aloqa yo’llari uchun bir xil) sonli elementar kanallarni zaxiralashlari kerak bo’ladi. В абанент А абанент 1.27-chizma. Kanallarni kommutatsiyalash tarmog ida tashkiliy kanal. Tashkiliy kanallarning quyidagi xususiyatlarini qayd qilib o’tamiz: • tashkiliy kanal o’zining uzunligini oxirigachan bir xil sondagi elemetar kanallardan iborat bo’ladi; • tashkiliy kanal o’zining uzunligini oxirigachan doimiy va qayd qilingan o’tqazish xususiyatiga ega bo’ladi; • tashkiliy kanal ikki abonentning aloqa vaqti uchun vaqtincha yaratiladi; • aloqa vaqtida tashkiliy kanal tarkibiga kiruvchi barcha elementar kanallar to’liq abonentlar ixtiyoriga o’tadi (shu abonetlar uchun yaratilgan tashkiliy kanl); • aloqa vaqti davomida abonentlar tarmoqqa tashkiliy kanal tezligidan ortiq bo’lmagan tezlikda axborot uzatishlari mumkun; • tashkiliy kanalga berilgan axbort bu axborotni so’ragan abonentga vaqt bo’yicha ushlamasdan, yoqotmasdan va shu vaqt davomida tarmoqda boshqa ulanishlar bo’lishidan qatiy nazar axborot uzatilgan ma’nba tezligida kafolatlangan ravishda yetkaziladi; • aloqa vaqti tugagandan so’ng tegishli tashkiliy kanal tarkibiga kiruvchi elementar kanal bo’sh deb e’lon qilinadi va boshqa abonetlar tomonidan ishlatish uchun taqsimlanuvchi resurslar ixtiyoriga qaytariladi. Tarmoqda bir vaqt davomida bir necha aloqa vaqti amalga oshiriladi (telefon tarmoqlari uchun oddiy xol, vir vaqt davomidv yuzlab va minglab abonentlarning gaplari uzatiladi). Aloqa vaqtlar o’rtasida tarmoqni taqsimlash elementar kanallar darajasida sodir bo’ladi. Masalan, A va V abonetlar uchun S2 – S3 aloqa yo’llarida ikkita kanalni qanday ajratilganligini biz faraz qilishimiz mumkun,