В телекоммуникациях коммутация сообщений включает в себя сообщения, маршрутизируемые целиком, по одному переходу за раз. Она произошла от коммутации каналов и была предшественником коммутации пакетов . [1]
Примером коммутации сообщений является электронная почта , в которой сообщение отправляется через различные промежуточные серверы, чтобы достичь почтового сервера для хранения. В отличие от коммутации пакетов, сообщение не делится на более мелкие единицы и отправляется независимо по сети.
Western Union использовала систему коммутации сообщений Plan 55-A для обработки телеграмм в 1950-х годах. [2] Леонард Клейнрок написал докторскую диссертацию в Массачусетском технологическом институте в 1962 году, в которой проанализировал задержки в очередях в этой системе. [3]
Коммутация сообщений была создана компанией Collins Radio Company, Ньюпорт-Бич, Калифорния, в период 1959–1963 годов для продажи крупным авиакомпаниям, банкам и железным дорогам.
Первоначальный проект ARPANET был предложен Уэсли Кларком в апреле 1967 года по использованию процессоров интерфейсных сообщений для создания сети коммутации сообщений. [4] [5] [6] После основополагающей встречи на первом симпозиуме ACM по принципам операционных систем в октябре 1967 года, где Роджер Скэнтлбери представил работу Дональда Дэвиса и сослался на работу Пола Барана , Ларри Робертс включил коммутацию пакетов в проект. [7]
Сеть высокого уровня SITA (HLN) начала работать в 1969 году, обрабатывая трафик данных для авиакомпаний в режиме реального времени через сеть с коммутацией сообщений по арендованным линиям связи общего пользования . [8] [9] Она была организована так, чтобы работать как сеть с коммутацией пакетов. [10]
Системы коммутации сообщений в настоящее время в основном реализуются через сети передачи данных с коммутацией пакетов или коммутацией каналов . Каждое сообщение рассматривается как отдельный объект. Каждое сообщение содержит адресную информацию, и на каждом коммутаторе эта информация считывается, и определяется путь передачи к следующему коммутатору. В зависимости от условий сети разговор из нескольких сообщений может не передаваться по одному и тому же пути. Каждое сообщение сохраняется (обычно на жестком диске из-за ограничений оперативной памяти) перед передачей на следующий коммутатор. Из-за этого она также известна как сеть « хранения и пересылки ». Электронная почта является распространенным приложением для коммутации сообщений. Задержка в доставке электронной почты допускается при передаче данных в реальном времени между двумя компьютерами.
Примерами систем коммутации сообщений являются пошаговая пересылка телексных сообщений и UUCP .
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 хопу за раз. Каждый блок принимается в форме сущности, проверяется на наличие ошибок, а затем пересылается или повторно передается.
Форма сети с промежуточным хранением. Данные передаются в сеть и хранятся в коммутаторе. Сеть передает данные от коммутатора к коммутатору, когда это удобно, поэтому данные не передаются в режиме реального времени. Блокировка невозможна, однако возможны длительные задержки. Исходный и конечный терминалы не обязательно должны быть совместимы, поскольку преобразования выполняются сетями коммутации сообщений.
Коммутатор 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 приемном конце. Коммутация сообщений мультиплексирует данные из разных источников на общее устройство. Коммутатор сообщений — одна из технологий коммутации.
Поскольку коммутация сообщений сохраняет каждое сообщение на промежуточных узлах целиком 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 минимальной задержке передачи в узел или из него. Обратите внимание, что узлы могут иметь разные задержки передачи для входящих и исходящих сообщений из-за разных технологий, используемых на соединениях. Задержки передачи добавляются к любым задержкам распространения, которые будут возникать на пути сообщения.
В центре коммутации сообщений входящее сообщение не теряется, когда требуемый исходящий маршрут занят. Оно хранится в очереди с любыми другими сообщениями для того же маршрута и повторно передается, когда требуемый канал освобождается. Таким образом, коммутация сообщений является примером системы задержки или системы очередей. Коммутация сообщений по-прежнему используется для телеграфного трафика, а ее модифицированная форма, известная как коммутация пакетов, широко используется для передачи данных.
Преимущества переключения сообщений:
Предложение Робертса о том, что все хост-компьютеры будут подключаться друг к другу напрямую ... не было одобрено ... Уэсли Кларк ... предложил Робертсу, чтобы сеть управлялась идентичными маленькими компьютерами, каждый из которых подключен к главному компьютеру. Приняв эту идею, Робертс назвал маленькие 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 от 24 апреля 1967 г. Энгельбарту) было рассмотрено.
Таким образом, набор IMP, плюс телефонные линии и наборы данных будут составлять сеть коммутации сообщений
Почти сразу после встречи 1965 г. Дональд Дэвис задумал детали системы коммутации пакетов с промежуточным хранением
Почти сразу после встречи 1965 г. Дональд Дэвис задумал детали системы коммутации пакетов с промежуточным хранением