Nachrichtenumschaltung - Message switching
In der Telekommunikation , Nachrichtenvermittlung beinhaltet Nachrichten in ihrer Gesamtheit geführt, einen Sprung zu einem Zeitpunkt. Es entwickelte sich aus der Leitungsvermittlung und war der Vorläufer der Paketvermittlung .
Geschichte
Western Union betrieb in den 1950er Jahren ein Nachrichtenvermittlungssystem, Plan 55-A , zur Verarbeitung von Telegrammen . Leonard Kleinrock schrieb 1962 eine Doktorarbeit am Massachusetts Institute of Technology, in der er Verzögerungen bei der Warteschlange in diesem System analysierte.
Die Nachrichtenvermittlung wurde von der Collins Radio Company, Newport Beach, Kalifornien, im Zeitraum 1959–1963 für den Verkauf an große Fluggesellschaften, Banken und Eisenbahnen gebaut.
Das ursprüngliche Design für das ARPANET war Wesley Clarks Vorschlag vom April 1967, Schnittstellen-Nachrichtenprozessoren zum Erstellen eines Nachrichtenvermittlungsnetzwerks zu verwenden. Die Paketvermittlung wurde von Larry Roberts nach dem ersten ACM- Symposium über Betriebssystemprinzipien im Oktober 1967 auf der Grundlage von Donald Davies ' Arbeiten zur Paketvermittlung für die Datenkommunikation in das Design aufgenommen .
Nachrichtenvermittlungssysteme werden heutzutage meist über paketvermittelte oder leitungsvermittelte Datennetze implementiert . Jede Nachricht wird als separate Entität behandelt. Jede Nachricht enthält Adressinformationen, und bei jedem Switch werden diese Informationen gelesen und der Übertragungspfad zum nächsten Switch festgelegt. Abhängig von den Netzwerkbedingungen wird eine Konversation mehrerer Nachrichten möglicherweise nicht über denselben Pfad übertragen. Jede Nachricht wird gespeichert (normalerweise aufgrund von RAM-Einschränkungen auf der Festplatte), bevor sie an den nächsten Switch übertragen wird. Aus diesem Grund wird es auch als " Store and Forward " -Netzwerk bezeichnet. E-Mail ist eine häufige Anwendung für das Umschalten von Nachrichten. Im Gegensatz zur Echtzeit-Datenübertragung zwischen zwei Computern ist eine Verzögerung bei der Zustellung von E-Mails zulässig.
Beispiele
Hop-by-Hop- Telex- Weiterleitung und UUCP sind Beispiele für Nachrichtenvermittlungssysteme.
Wenn diese Form der Umschaltung verwendet wird, wird im Voraus kein physikalischer Pfad zwischen Sender und Empfänger hergestellt. Wenn der Absender einen zu sendenden Datenblock hat, wird dieser stattdessen in der ersten Vermittlungsstelle (dh dem Router ) gespeichert und später einen Sprung nach dem anderen weitergeleitet. Jeder Block wird in seiner Entitätsform empfangen, auf Fehler überprüft und dann weitergeleitet oder erneut übertragen.
Eine Form des Store-and-Forward-Netzwerks. Daten werden in das Netzwerk übertragen und in einem Switch gespeichert. Das Netzwerk überträgt die Daten von Switch zu Switch, wenn dies zweckmäßig ist, da die Daten nicht in Echtzeit übertragen werden. Eine Blockierung kann nicht auftreten, es können jedoch lange Verzögerungen auftreten. Das Quell- und Zielterminal muss nicht kompatibel sein, da die Konvertierungen von den Nachrichtenvermittlungsnetzwerken durchgeführt werden.
Ein Nachrichtenschalter ist "transaktional" . Es kann Daten speichern oder sein Format und seine Bitrate ändern und dann die Daten am Empfangsende wieder in ihre ursprüngliche Form oder in eine völlig andere Form konvertieren. Durch die Nachrichtenvermittlung werden Daten aus verschiedenen Quellen auf eine gemeinsame Einrichtung gemultiplext. Ein Nachrichtenschalter ist eine der Vermittlungstechnologien.
Verzögerungen speichern und weiterleiten
Da die Nachrichtenumschaltung jede Nachricht vor dem Weiterleiten vollständig an Zwischenknoten speichert, erfahren Nachrichten eine Ende-zu-Ende-Verzögerung, die von der Nachrichtenlänge und der Anzahl der Zwischenknoten abhängt. Jeder zusätzliche Zwischenknoten führt eine Verzögerung ein, die mindestens dem Wert der minimalen Übertragungsverzögerung in den Knoten oder aus dem Knoten entspricht. Beachten Sie, dass Knoten aufgrund unterschiedlicher Technologien, die für die Verbindungen verwendet werden, unterschiedliche Übertragungsverzögerungen für eingehende und ausgehende Nachrichten aufweisen können. Die Übertragungsverzögerungen kommen zu den Ausbreitungsverzögerungen hinzu, die entlang des Nachrichtenpfads auftreten.
In einem Nachrichtenvermittlungszentrum geht eine eingehende Nachricht nicht verloren, wenn die erforderliche ausgehende Route belegt ist. Es wird in einer Warteschlange mit anderen Nachrichten für dieselbe Route gespeichert und erneut übertragen, wenn die erforderliche Verbindung frei wird. Die Nachrichtenumschaltung ist somit ein Beispiel eines Verzögerungssystems oder eines Warteschlangensystems. Die Nachrichtenvermittlung wird weiterhin für den Telegraphenverkehr verwendet, und eine modifizierte Form davon, die als Paketvermittlung bekannt ist, wird in großem Umfang für die Datenkommunikation verwendet.
Vorteile
Die Vorteile der Nachrichtenumschaltung sind:
- Datenkanäle werden von Kommunikationsgeräten gemeinsam genutzt, wodurch die Bandbreitennutzung verbessert wird.
- Nachrichten können vorübergehend an Nachrichtenschaltern gespeichert werden, wenn eine Überlastung des Netzwerks zu einem Problem wird.
- Prioritäten können zum Verwalten des Netzwerkverkehrs verwendet werden.
- Die Broadcast-Adressierung nutzt die Bandbreite effizienter, da Nachrichten an mehrere Ziele gesendet werden.
Siehe auch
Verweise
Weiterführende Literatur
- Leonard Kleinrock, Informationsfluss in großen Kommunikationsnetzen , (MIT, Cambridge, 31. Mai 1961) Vorschlag für eine Promotion These
- Leonard Kleinrock. Informationsfluss in großen Kommunikationsnetzen (RLE Quarterly Progress Report, Juli 1961)
- Roshan L. Sharma, "Ein Ansatz zur Bewertung digitaler computergesteuerter Nachrichtenvermittlungssysteme, IFIP Congress65, New York, Mai 1965.