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DCN-ネットワークスイッチング
スイッチングとは、ある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、データがポートを出たり出たりするときは出力と呼ばれます。 通信システムには、多数のスイッチとノードが含まれる場合があります。 大まかなレベルでは、スイッチングは2つの主要なカテゴリに分類できます。
- *コネクションレス：*データは、転送テーブルに代わって転送されます。 以前のハンドシェイクは不要で、確認はオプションです。
- *接続指向：*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、データはその回線で転送されます。 転送が完了した後、回線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互いに通信する場合、それは回線交換と呼ばれます。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。
回路は永続的でも一時的でもかまいません。 回線交換を使用するアプリケーションは、3つの段階を経る必要があります。
- 回線を確立する
- データを転送する
- 回路を切断する
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適な例です。 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上で確立されます。
メッセージ交換
この手法は、回線交換とパケット交換の途中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、全体が交換/転送されます。
メッセージスイッチングで動作するスイッチは、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のリソースが利用可能になるまで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、回線交換に代わるものと考えられていました。 回線交換のように、2つのエンティティに対してのみパス全体がブロックされます。 メッセージ交換はパケット交換に置き換えられます。 メッセージスイッチングには次の欠点があります。
- トランジットパス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手法とリソースが利用可能になるまで待機するため、メッセージの切り替えは非常に遅くなります。
- メッセージスイッチングは、ストリーミングメディアおよび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から、パケット交換のアイデアが生まれました。 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、独立して送信されます。
中間のネットワークデバイスは、小さなサイズのパケットを保存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に多くのリソースを必要としません。
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。 パケットスイッチングにより、ユーザーは優先度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、優先順位に従って保存および転送されます。
