Conexión virtual (VS) , canal virtual (VC) ( eng. VC - Circuito virtual ) - un canal de comunicación en una red de conmutación de paquetes , que conecta dos o más suscriptores y que consiste en enlaces físicos en serie del sistema de transmisión entre nodos de comunicación (conmutadores ), así como de enlaces físicos y lógicos dentro de los conmutadores en la ruta entre los suscriptores especificados. El enlace lógico controla el enlace físico, y ambos se organizan simultáneamente en la etapa de establecimiento de una aeronave de extremo a extremo entre suscriptores.
Un enlace lógico es un registro en la memoria del conmutador de una correspondencia entre el identificador de canal lógico (LC) entrante esperado en el encabezado del paquete en un puerto físico entrante determinado, el identificador LC saliente y el número de puerto físico saliente.
Tan pronto como aparece un paquete para su transmisión en un puerto de entrada determinado, el enlace lógico se activa y activa el enlace físico correspondiente, que, utilizando el campo de conmutación, transfiere el paquete al puerto de salida. En este caso, el identificador de LC entrante (LCI) en el encabezado del paquete se reemplaza por el LC saliente. Así, además de la conmutación física, también se realiza una conmutación lógica.
La aeronave asegura la transmisión de paquetes manteniendo su secuencia original [1] (“estrictamente uno tras otro”). Cada uno de estos paquetes contiene solo el identificador del canal lógico más cercano en el enlace y no lleva la información completa de la dirección de destino, a diferencia de los datagramas . Cuando se desconecta una aeronave, se borran los registros que le corresponden en la memoria de los interruptores, pudiendo escribirse en su lugar los datos de la nueva aeronave.
Según el libro de uno de los pioneros de la conmutación de paquetes y empleado del Laboratorio Nacional de Física de Gran Bretaña, Donald Davis y coautores, el concepto de canal virtual fue propuesto en la investigación de Rand Corporation, EE. UU. [2] . Sin embargo, entonces un canal virtual, o más precisamente, una conexión virtual ( ing. VC - Virtual Connection ) [3] se entendía como una conexión establecida a pedido del usuario final de la red con otro usuario final de la red para que la propia red se presentaba al usuario como una "caja negra con una conexión establecida en todo Estados Unidos" [3] . Esta "caja negra" era una red distribuida diseñada con toma de decisiones descentralizada por parte de cada conmutador de "aprendizaje" mediante enrutamiento adaptativo. La red estaba pensada para funcionar en situaciones extremas, con la falla de sus elementos, y no se habló de implementar el SV dentro de la red.
El término "virtual" en este artículo enfatiza el hecho de que, si bien el canal existe constantemente durante toda la sesión de comunicación entre suscriptores, pero en ausencia de actividad de las partes correspondientes, los recursos físicos a través de los cuales pasa este avión, como las rutas de transmisión entre los nodos de la red, y las secciones correspondientes de los campos de conmutación de estos nodos se asignan no solo para este avión, sino que también pueden ser utilizados por otros aviones. Y también cuando todas las partes están activas, los recursos físicos se pueden compartir, de acuerdo con el principio de multiplexación estadística de paquetes (en otras palabras, multiplexación por demanda [4] ).
Por lo tanto, el CS tiene algunas propiedades tanto de conmutación de circuitos , debido a la preservación del orden original de los paquetes, como de conmutación de paquetes, debido a la posibilidad de su multiplexación estadística.
El VS puede ser conmutado ( SVC - Circuito Virtual Conmutado ) a iniciativa de los abonados utilizando el procedimiento técnico adecuado según el tipo de marcación en una red telefónica convencional, o permanente ( PVC - Circuito Virtual Permanente ) instalado por los abonados a la red de administración , por un período más o menos largo, por ejemplo, por tres meses, seis meses o un año.
La figura, basada en los materiales [5] [6] [7] , muestra un ejemplo del establecimiento de una aeronave bidireccional (dúplex) conmutada en una sección de una red de conmutación de paquetes. Para cada enlace físico del sistema de transmisión digital en conmutadores de paquetes (CP), se asignan convencionalmente hasta 256 identificadores de canal lógico (LCI) para transmisión y hasta 256 LC para recepción, únicos solo dentro de este enlace, lo que le permite instalar un máximo de 256 aviones dúplex. Las tablas se muestran solo en la parte de conmutación lógica, para ellas se supone que cuando se establece el VS, el primer IL libre desde arriba está ocupado. Por ejemplo, en la tabla del puerto N° 3 del CP A se ocupan los primeros 62 ILC, y así sucesivamente para las tablas restantes. Una vez establecida la conexión, la tabla pasa al segundo estado, mientras que algunos LC se pueden liberar, como LC2 en la tabla del puerto No. 4 de CP V. En sistemas reales, el principio de ocupación de LC libres puede diferir.
Para facilitar el enrutamiento y la conmutación, las conexiones virtuales se pueden "anidar" entre sí. Así, por ejemplo, en la técnica ATM existe el concepto de camino virtual, como un haz de varias aeronaves, ya que en algunos tramos de la red es recomendable conmutar un haz de aeronaves a la vez, sin analizarlas por separado.
Para ello, la cabecera de la celda ATM contiene un identificador de ruta virtual (VPI) ( VPI - Virtual Path Identifier ) y un identificador de canal virtual (VCI) ( VCI - Virtual Channel Identifier ) [8] . La combinación de TRP/VCI realiza funciones de dirección al mover celdas a través de la red. Algunos valores de VPI/VPI se reservan de antemano, a nivel de especificación del protocolo, y se utilizan con fines de servicio.