Существует два фундаментальных подхода к организации ядра сети

Существует два фундаментальных подхода к организации ядра сети: коммутация каналов и коммутация пакетов. При коммутации каналов происходит резервирование на время сеанса связи необходимых ресурсов (буферов, диапазонов частот) на всем сетевом пути. При коммутации пакетов ресурсы запрашиваются при необходимости и выделяются по требованию. Иногда несколько сообщений могут пытаться использовать линию связи одновременно, поэтому возникает необходимость в организации очередей сообщений. Для наглядности рассмотрим следующую аналогию. Пусть имеются два ресторана, в одном из которых разрешается занимать места заранее, а в другом нет. Для посещения первого ресторана нам сначала необходимо сделать предварительный заказ мест по телефону и лишь затем отправиться туда лично. При этом мы избавлены от необходимости ждать свободного столика и можем немедленно требовать официанта. Для посещения второго ресторана мы не обязаны уведомлять его персонал заранее, однако в этом случае у нас могут возникнуть трудности с поиском свободного места.

Замечательным примером сетей с коммутацией каналов являются телефонные сети. Рассмотрим, что происходит, когда у одного абонента возникает необходимость передать информацию другому абоненту. Перед тем как начать разговор, нужно установить соединение между принимающей и передающей сторонами. В отличие от логического соединения, которое обсуждалось в предыдущем разделе, рассматриваемое соединение является «настоящим», то есть все каналы, лежащие на пути между абонентами, находятся в состоянии связи. На языке телефонии такое соединение называется коммутацией. При коммутации на все время соединения устанавливается постоянная частота передачи. Это возможно благодаря тому, что в телефонных сетях используется стандартная полоса частот.

Современный Интернет, напротив, является типичной сетью с коммутацией пакетов. Как правило, при передаче пакет проходит через множество каналов, однако никакого резервирования частотных полос при этом не происходит. В случае перегруженности какого-либо канала пакет будет вынужден ждать в очереди его освобождения. Таким образом, хотя с точки зрения быстродействия Интернет пытается доставлять пакеты с максимальными усилиями, время доставки не гарантировано.

Не каждую телекоммуникационную сеть можно однозначно отнести к сетям с коммутацией каналов или сетям с коммутацией пакетов. Так, например, сети, использующие режим асинхронной передачи (Asynchronous Transfer Mode, ATM), который будет рассмотрен в главе 5, организованы таким образом, что резервирование ресурсов в них сочетается с организацией очередей сообщений. Тем не менее разделение компьютерных сетей на сети с коммутацией каналов и коммутацией пакетов является удобной «отправной точкой» для изучения телекоммуникационных технологий.