При сравнении сетей с коммутацией каналов и пакетов уместна аналогия с мультипрограммными операционными системами. Каждая отдельная программа в такой системе выполняется дольше, чем в однопрограммной системе, когда программе выделяется все процессорное время, пока она не завершит свое выполнение. Однако общее число программ, выполняемых в единицу времени, в мультипрограммной системе больше, чем в однопрограммной. Аналогично однопрограммной системе, в которой время от времени простаивает процессор или периферийные устройства, в сетях с коммутацией каналов при передаче пульсирующего трафика значительная часть зарезервированной пропускной способности каналов часто не используется.
Неопределенная пропускная способность сети с коммутацией пакетов — это плата за ее общую эффективность при некотором ущемлении интересов отдельных абонентов. Аналогично, в мультипрограммной операционной системе время выполнения приложения предсказать заранее невозможно, так как оно зависит от количества других приложений, с которыми делит процессор данное приложение.
В заключение этого раздела приведем табл. 3.1, в которой сведены свойства обоих видов сетей. На основании этих данных можно аргументировано утверждать, в каких случаях рациональнее использовать сети с коммутацией каналов, а в каких — с коммутацией пакетов.
| Таблица 3.1. Сравнение сетей с коммутацией каналов и пакетов |
|---|
| Коммутация каналов | Коммутация пакетов |
| Необходимо предварительно устанавливать соединение | Отсутствует этап установления соединения (дейтаграммный способ) |
| Адрес требуется только на этапе установления соединения | Адрес и другая служебная информация передаются с каждым пакетом |
| Сеть может отказать абоненту в установлении соединения | Сеть всегда готова принять данные от абонента |
| Гарантированная пропускная способность (полоса пропускания) для взаимодействующих абонентов | Пропускная способность сети для абонентов неизвестна, задержки передачи носят случайный характер |
| Трафик реального времени передается без задержек | Ресурсы сети используются эффективно при передаче пульсирующего трафика |
| Высокая надежность передачи | Возможные потери данных из-за переполнения буферов |
| Нерациональное использование пропускной способности каналов, снижающее общую эффективность сети | Автоматическое динамическое распределение пропускной способности физического канала между абонентами |
Ethernet — пример стандартной технологии с коммутацией пакетов
Рассмотрим, каким образом описанные ранее концепции воплощены в одной из йёрвых стандартных сетевых технологий — технологии Ethernet, работающей с битовой скоростью 10 Мбит/с. В этом разделе мы коснемся только самых общих принципов функционирования Ethernet. Детальное описание технологии Ethernet вы найдете в части III.