仮想回線
↑ RFC 793
1 2 RFC 1180
↑ RFC 955
↑ RFC 1644
ネットワーク層およびデータリンク層の仮想回線プロトコルはコネクション指向のパケット交換に基づいている。すなわち、データは常に同じ経路で送られ、常に同じノードを経由する。コネクションレス型のパケット交換に対して、以下のような利点がある。
コネクション確立時に帯域幅を予約でき、Quality of Service (QoS) の保証が容易である。例えば、固定ビットレートのQoSクラスを提供でき、回線交換をエミュレートできる。
パケットは個別にルーティングされず、そのためデータパケットのヘッダに完全なアドレス情報が不要である。したがってオーバーヘッドが小さくなる。パケットのヘッダには小さな仮想回線識別子 (VCI) を格納すればよい。ルーティング情報はコネクション確立時にのみネットワークノード群に転送される。
ルーティングはコネクション確立時に設定され、その後は固定なので、パケット転送は理論上高速になる(コネクションレス型ではパケット毎に個別にルーティングが必要)。パケット転送時は仮想回線識別子を参照すればよく、完全なアドレスを調べる必要がない。これはASICで簡単に実装できる。しかし、IPルーターの市場は大きく、最近ではレイヤ3スイッチなどの発展も著しいため、コネクション指向プロトコルのスイッチよりも性能がよいものが多い。
仮想回線を提供するトランスポート層プロトコルの例:
Transmission Control Protocol (TCP): コネクションレス型のIPプロトコル上に高信頼の仮想回線を確立する。仮想回線は送信元と送信先のソケットアドレスの組(つまり、両者のIPアドレスとポート番号に対応)で識別される。TCPそのものではQoS保証はできない。
SCTP
ネットワーク層とデータリンク層の仮想回線プロトコルの例:
X.25: 仮想回線は仮想回線識別子 (VCI) で識別される。高信頼のノード間通信を提供し、QoSも保証できる。
フレームリレー: 仮想回線はVCIで識別される。高信頼ではないが、QoSを保証できる場合もある。
Asynchronous Transfer Mode (ATM): 仮想経路識別子 (VPI) と仮想回線識別子 (VCI) で仮想回線を識別する。高信頼ではないが、QoSを保証できる場合もある。
GSM (GPRS)
Multi-Protocol Label Switching (MPLS): 各回線はラベルで識別される。高信頼ではないが、8種類のQoSクラスを提供している。