Переключение сообщений
В телекоммуникациях коммутация сообщений включает в себя маршрутизацию сообщений целиком, по одному прыжку за раз. Он развился из коммутации каналов и стал предшественником коммутации пакетов . [1]
Примером переключения сообщений является электронная почта , в которой сообщение отправляется через разные промежуточные серверы, чтобы достичь почтового сервера для хранения. В отличие от коммутации пакетов, сообщение не делится на более мелкие части и не отправляется независимо по сети.
История [ править ]
В 1950-х годах Western Union использовала систему коммутации сообщений Plan 55-A для обработки телеграмм . [2] Леонард Кляйнрок в 1962 году написал докторскую диссертацию в Массачусетском технологическом институте , в которой проанализировал задержки в очередях в этой системе. [3]
Коммутация сообщений была построена компанией Collins Radio Company, Ньюпорт-Бич, Калифорния, в период 1959–1963 годов для продажи крупным авиакомпаниям, банкам и железным дорогам.
Первоначальным проектом ARPANET было предложение Уэсли Кларка в апреле 1967 года об использовании интерфейсных процессоров сообщений для создания сети коммутации сообщений. [4] [5] [6] После плодотворной встречи на первом симпозиуме ACM по принципам операционных систем в октябре 1967 года, на которой Роджер Скантлбери представил работу Дональда Дэвиса и сослался на работу Пола Барана , Ларри Робертс включил коммутацию пакетов . в проект [7]
Сеть высокого уровня SITA (HLN) была введена в эксплуатацию в 1969 году и обрабатывала трафик данных для авиакомпаний в режиме реального времени через сеть с коммутацией сообщений по обычных операторов связи выделенным линиям . [8] [9] Она была организована как сеть с коммутацией пакетов. [10]
с коммутацией пакетов или каналов Системы коммутации сообщений в настоящее время в основном реализуются в сетях передачи данных . Каждое сообщение рассматривается как отдельный объект. Каждое сообщение содержит информацию об адресации, и на каждом коммутаторе эта информация считывается и определяется путь передачи к следующему коммутатору. В зависимости от условий сети разговор нескольких сообщений может не передаваться по одному и тому же пути. Каждое сообщение сохраняется (обычно на жестком диске из-за ограничений ОЗУ) перед передачей на следующий коммутатор. Из-за этого она также известна как сеть « хранения и пересылки ». Электронная почта — распространенное приложение для переключения сообщений. Задержка доставки электронной почты допускается при передаче данных в режиме реального времени между двумя компьютерами.
Примеры [ править ]
Пошаговая пересылка телекса и UUCP являются примерами систем коммутации сообщений.
При использовании этой формы коммутации физический путь между отправителем и получателем заранее не устанавливается. Вместо этого, когда у отправителя есть блок данных для отправки, он сохраняется в первом коммутационном офисе (т. е. маршрутизаторе ), а затем пересылается позже по одному прыжку за раз. Каждый блок принимается в своей сущности, проверяется на наличие ошибок, а затем пересылается или повторно передается.
Форма сети промежуточного хранения. Данные передаются в сеть и сохраняются в коммутаторе. Сеть передает данные от коммутатора к коммутатору, когда это удобно, поэтому данные не передаются в режиме реального времени. Блокировка может не произойти, однако могут случиться длительные задержки. Терминал источника и назначения не обязательно должен быть совместимым, поскольку преобразования выполняются сетями коммутации сообщений.
Переключение сообщений является «транзакционным» . Он может хранить данные или изменять их формат и скорость передачи данных, а затем преобразовывать данные обратно в исходную форму или в совершенно другую форму на приемной стороне. Коммутация сообщений мультиплексирует данные из разных источников в общий объект.Коммутатор сообщений является одной из технологий коммутации.
Задержки хранения и пересылки [ править ]
Поскольку при коммутации сообщений каждое сообщение полностью сохраняется в промежуточных узлах перед пересылкой, сообщения испытывают сквозную задержку, которая зависит от длины сообщения и количества промежуточных узлов. Каждый дополнительный промежуточный узел вносит задержку, которая как минимум равна значению минимальной задержки передачи в узел или из него. Обратите внимание, что узлы могут иметь разные задержки передачи входящих и исходящих сообщений из-за разных технологий, используемых в каналах. Задержки передачи дополняют любые задержки распространения, которые могут возникать на пути сообщения.
В центре коммутации сообщений входящее сообщение не теряется, когда требуемый исходящий маршрут занят. Оно сохраняется в очереди вместе с любыми другими сообщениями по тому же маршруту и передается повторно, когда требуемый канал освобождается. Таким образом, коммутация сообщений является примером системы задержки или системы массового обслуживания. Коммутация сообщений до сих пор используется для телеграфного трафика, а ее модифицированная форма, известная как коммутация пакетов, широко используется для передачи данных.
Преимущества [ править ]
Преимущества переключения сообщений:
- Каналы данных распределяются между устройствами связи, что улучшает использование полосы пропускания.
- Сообщения могут временно храниться на коммутаторах сообщений, когда перегрузка сети становится проблемой.
- Приоритеты могут использоваться для управления сетевым трафиком.
- Широковещательная адресация использует полосу пропускания более эффективно, поскольку сообщения доставляются нескольким адресатам.
См. также [ править ]
- SMS
- Переключение цепей
- Промежуточное программное обеспечение, ориентированное на сообщения
- Сеть, устойчивая к задержкам
Ссылки [ править ]
- ^ Дэвис, Дональд Уоттс (1979). Компьютерные сети и их протоколы . Интернет-архив. Чичестер, [Англия]; Нью-Йорк: Уайли. стр. 456–477. ISBN 9780471997504 .
- ^ Трансфильм (1956), Telegram для Америки , получено 16 марта 2021 г.
- ^ Кляйнрок, Леонард (декабрь 1962 г.). Задержка сообщения в сетях связи с хранилищем (кандидатская диссертация) (PDF) (Диссертация). Кембридж: Массачусетский технологический институт.
- ^ Пресс, Гил. «Очень краткая история Интернета и сети» . Форбс . Проверено 7 февраля 2020 г.
Предложение Робертса о том, чтобы все главные компьютеры соединялись друг с другом напрямую... не было одобрено... Уэсли Кларк... предложил Робертсу, чтобы сетью управляли идентичные маленькие компьютеры, каждый из которых был подключен к главному компьютеру. Приняв эту идею, Робертс назвал небольшие компьютеры, предназначенные для сетевого администрирования, «процессорами интерфейсных сообщений» (IMP), которые позже превратились в современные маршрутизаторы.
- ^ «НИИ Проект 5890-1; Сеть (Отчеты о заседаниях). [1967]» . веб-сайт Stanford.edu . Проверено 15 февраля 2020 г.
Предложение У. Кларка о переключении сообщений (приложенное к письму Тейлора Энгельбарту от 24 апреля 1967 г.) было рассмотрено.
- ^ Робертс, Лоуренс (1967). «Множественные компьютерные сети и межкомпьютерная связь» (PDF) . Многочисленные компьютерные сети и межкомпьютерные коммуникации . стр. 3.1–3.6. дои : 10.1145/800001.811680 . S2CID 17409102 .
Таким образом, набор IMP, а также телефонные линии и наборы данных образуют сеть коммутации сообщений.
- ^ Пресс, Гил. «Очень краткая история Интернета и сети» . Форбс . Проверено 30 января 2020 г.
- ^ Кретьен, Дж.Дж.; Кениг, ВМ; Речь, Дж. Х. (1973). «Сеть SITA» . Труды Института перспективных исследований НАТО по компьютерным коммуникационным сетям . Сассекс, Великобритания: Noordhoff International Publishing. стр. 373–396. Архивировано из оригинала 20 октября 2013 г.
- ^ Робертс, доктор Лоуренс Г. (ноябрь 1978 г.). «Эволюция коммутации пакетов» . Архивировано из оригинала 24 марта 2016 года . Проверено 5 сентября 2017 г.
Почти сразу после встречи 1965 года Дональд Дэвис придумал детали системы коммутации пакетов с промежуточным хранением.
- ^ Робертс, доктор Лоуренс Г. (ноябрь 1978 г.). «Эволюция коммутации пакетов» . Архивировано из оригинала 24 марта 2016 года . Проверено 5 сентября 2017 г.
Почти сразу после встречи 1965 года Дональд Дэвис придумал детали системы коммутации пакетов с промежуточным хранением.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Леонард Кляйнрок, Информационный поток в больших коммуникационных сетях , (MIT, Кембридж, 31 мая 1961 г.) Предложение на соискание степени доктора философии. Диссертация
- Леонард Клейнрок. Информационный поток в больших сетях связи (ежеквартальный отчет RLE, июль 1961 г.)
- Рошан Л. Шарма, «Подход к оценке цифровых систем коммутации сообщений, управляемых компьютером», Конгресс IFIP65, Нью-Йорк, май 1965 г.