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.
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, где Роджер Скантлбери представил работу Дональда Дэвиса и сослался на работу Пола Бэрана , Ларри Робертс включил в проект коммутацию пакетов . [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 выделенным линиям обычных операторов связи . [8] [9] Она была организована как сеть с коммутацией пакетов. [10]
Системы коммутации сообщений в настоящее время в основном реализуются в сетях передачи данных с коммутацией пакетов или каналов . 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 — это распространенное приложение для переключения сообщений. Задержка доставки электронной почты допускается при передаче данных в режиме реального времени между двумя компьютерами.
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.
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 переключения сообщений:
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.
Предложение У. Кларка о переключении сообщений (приложенное к письму Тейлора Энгельбарту от 24 апреля 1967 г.) было рассмотрено.
Таким образом, набор IMP, а также телефонные линии и наборы данных образуют сеть коммутации сообщений.
Почти сразу после встречи 1965 года Дональд Дэвис придумал детали системы коммутации пакетов с промежуточным хранением.
Почти сразу после встречи 1965 года Дональд Дэвис придумал детали системы коммутации пакетов с промежуточным хранением.