Віртуальне з'єднання (ВЗ), віртуальний канал (ВК) (англ. VC - Virtual Circuit) - канал зв'язку в мережі (комутації пакетів), який з'єднує двох і більше абонентів, і складається з послідовних фізичних ланок системи передачі між вузлами зв'язку (комутаторами), а також з фізичних і логічних ланок всередині комутаторів на шляху між зазначеними абонентами. Логічна ланка керує фізичною ланкою і вони обидва одночасно організовуються на етапі встановлення наскрізного ВЗ між абонентами.
Логічна ланка являє собою запис в пам'яті комутатора відповідності ідентифікатора вхідного логічного каналу (ЛК), очікуваного в заголовку пакета на даному вхідному фізичному порті, ідентифікатора вихідного ЛК і номера вихідного фізичного порту.
Як тільки на даному вхідному порті з'являється пакет для передачі, логічна ланка активується і задіє відповідну фізичну ланку, яка за допомогою комутаційного поля передає пакет в вихідний порт. При цьому вхідний ідентифікатор ЛК (ІЛК) в заголовку пакета замінюється на вихідний ІЛК. Таким чином, крім фізичної комутації, здійснюється і логічна комутація.
ВЗ забезпечує передачу пакетів зі збереженням їх початкової послідовності [1] ( «строго один за одним»). Кожен такий пакет містить тільки ідентифікатор найближчого логічного каналу в ланці, і не несе повну адресну інформацію місця призначення, на відміну від (дейтаграм) . При роз'єднанні ВЗ відповідні йому записи в пам'яті комутаторів стираються, і на їх місце можуть бути записані дані нового ВЗ.
Концепція ВЗ
Згідно з книгою одного з піонерів комутації пакетів і співробітника Національної фізичної лабораторії Великої Британії Дональда Девіса і співавторів, концепція віртуального каналу була запропонована в дослідженнях корпорації Ренд, США [2] . Однак тоді під віртуальним каналом, або точніше, віртуальним з'єднанням (англ. VC - Virtual Connection) розумілося з'єднання, яке встановлюється за запитом кінцевого користувача мережі з іншим кінцевим користувачем мережі з тим, що сама мережа представлялася користувачеві як «чорний ящик із з'єднанням, встановленим через всю територію Сполучених Штатів» . Цей «чорний ящик» був проектованою розподіленою мережею з децентралізованим прийняттям рішень кожним комутатором, що «навчається», при використанні адаптивної маршрутизації. Мережа призначалася для роботи в екстремальних ситуаціях, з виходом із ладу її елементів, і мови про реалізацію ВЗ всередині мережі не йшло.
Термін «віртуальний» в цій статті підкреслює той факт, що, хоча канал і існує постійно впродовж сеансу зв'язку між абонентами, але при відсутності активності кореспондуючих сторін фізичні ресурси, через які проходить дане ВЗ, такі як тракти передачі між вузлами мережі, і відповідні ділянки комутаційних полів цих вузлів виділені не тільки під дане ВЗ, але можуть використовуватися і іншими ВЗ. А також і при активності всіх сторін фізичні ресурси можуть використовуватися спільно, за принципом статистичного мультиплексування пакетів (ін. словами, мультиплексування на вимогу [4] ).
Таким чином, ВЗ має деякі властивості як (комутації каналів) — за рахунок збереження вихідного порядку проходження пакетів, так і комутації пакетів — за рахунок можливості їх статистичного мультиплексування.
ВЗ можуть бути як комутованими (англ. SVC - Switched Virtual Circuit) з ініціативи абонентів за допомогою відповідної технічної процедури по типу набору номера в звичайній телефонній мережі, так і постійними (англ. PVC - Permanent Virtual Circuit), що встановлюються за зверненням абонентів до адміністрації мережі, на більш-менш тривалий термін, наприклад, на три місяці, півроку чи рік.
Приклад встановлення ВЗ
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWlMMkl6THpJeU1USXhOeTEyWXkxa2RYQnNaWGd1YW5Cbkx6TXdNSEI0TFRJeU1USXhOeTEyWXkxa2RYQnNaWGd1YW5Cbi5qcGc=.jpg)
На малюнку, складеному за матеріалами [6] , показаний приклад встановлення комутованого двостороннього (дуплексного) ВЗ на ділянці мережі з комутацією пакетів. На кожну фізичну ланку цифровий системи передачі в комутаторах пакетів (КП) умовно виділено до 256 ідентифікаторів логічного каналу (ІЛК) на передачу і до 256 ІЛК на прийом, унікальних тільки в межах даної ланки, що дозволяє встановлювати максимум 256 дуплексних ВЗ. Таблиці показані тільки в частині логічної комутації, для них прийнято, що при встановленні ВЗ займається перший вільний зверху ІЛК. Наприклад, в таблиці порту № 3 КП А зайняті перші 62 ІЛК і так далі для інших таблиць. Після встановлення з'єднання таблиця переходить у 2-ий стан, при цьому якісь ІЛК можуть звільнитися, як, наприклад, ЛК2 в таблиці порту № 4 КП В. У реальних системах принцип заняття вільних ІЛК може відрізнятися.
Ієрархія ВЗ
Для зручності маршрутизації і комутації віртуальні з'єднання можуть «вкладатися» один в одного. Так, наприклад, в (техніці ATM) існує поняття віртуального шляху, як пучка з декількох ВЗ, оскільки на деяких ділянках мережі доцільно комутувати відразу пучок ВЗ, не розбираючи їх окремо.
Для цього в заголовку комірки ATM розміщені ідентифікатор віртуального шляху (ІВШ) (англ. VPI - Virtual Path Identifier) і ідентифікатор віртуального каналу (ІВК) (англ. VCI - Virtual Channel Identifier) [8] . Поєднання ІВШ / ІВК виконує адресні функції при просуванні комірок по мережі. Деякі значення ІВШ / ІВК зарезервовані заздалегідь, на рівні специфікації протоколу, і використовуються для службових цілей.
Примітки
- Д. Дэвис и др., "Вычислительные сети и сетевые протоколы", 1982, с. 537.
- Д. Дэвис и др., "Вычислительные сети и сетевые протоколы", 1982, с. 80.
- P. Baran, On Distributed Communications Networks, IEEE Trans. on Commun., № 1, March, 1964.
- Д. Дэвис и др., "Вычислительные сети и сетевые протоколы", 1982, с. 83.
- И. А. Мизин и др., 1986.
- Д. Дэвис и др., "Вычислительные сети и сетевые протоколы", 1982.
- Ю. Блэк, Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы, 1990.
- A. Pattavina, "Switching Theory: Architecture and Performance in Broadband ATM Networks", 1998, с. 43—44.
Література
- Paul Baran. On Distributed Communications Networks [ 13 жовтня 2018 у Wayback Machine.] // IEEE Transactions on Communications Systems : журнал. — 1964. — Т. CS-12, № 1 (March).
- Д. Дэвис, Д. Барбер, У. Прайс, С. Соломонидес. Вычислительные сети и сетевые протоколы = Computer Networks and their Protocols / Пер. с англ. под ред. д.т.н., проф. С. И. Самойленко. — М.: "Мир", 1982. — 562 с. — 10,000 экз.
- И. А. Мизин, В. А. Богатырёв, А. П. Кулешов. Сети коммутации пакетов / акад. В. С. Семенихин. — М.: "Радио и связь", 1986. — 408 с. — 5,500 экз.
- Ю. Блэк. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы = Uyless Black, COMPUTERS NETWORKS: Protocols, Standards, and Interfaces / пер. с англ. под ред. к.т.н. В. В. Василькова. — М.: "Мир", 1990. — 506 с. — 25,000 экз. — (русск.); 0-13-166091-8 (англ.).
- Achille Pattavina. Switching Theory: Architecture and Performance in Broadband ATM Networks. — John Wiley & Sons Ltd, 1998. — (Hardback); 0-470-84191-5 (Electronic).
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет