Устойчивость к сбоям
Ожидается, что Интернет всегда доступен миллионам пользователей, которые рассчитывают на его бесперебойную работу. Для этого требуется отказоустойчивая сетевая архитектура. Отказоустойчивая сеть ограничивает влияние сбоев таким образом, чтобы они затронули наименьшее количество устройств. Она также построена так, чтобы быстро восстанавливаться при возникновении отказа. Эти сети полагаются на наличие нескольких путей между источником и местом назначения сообщения. Если один путь недоступен, сообщения можно немедленно отправить по другой линии связи. Наличие нескольких путей к месту назначения называется резервированием.
Сети с коммутацией каналов с установкой соединения
Чтобы понять потребность в резервировании, следует изучить работу ранних телефонных систем. Если пользователь совершал вызов с помощью традиционного телефонного аппарата, вызов сначала проходил процесс установления соединения. Этот процесс устанавливал места коммутации между вызывающим абонентом (источник) и вызываемым телефонным аппаратом (получатель). На время вызова создавался временный канал или линия. Если доступ к любому из ресурсов или устройств в канале получить не удавалось, вызов сбрасывался. Для повторного подключения необходимо было сделать новый вызов с новым каналом. Этот процесс установления соединения называется процессом коммутации каналов и проиллюстрирован на рисунке.
Многие сети с коммутацией каналов предоставляют приоритет существующим каналам подключения за счёт новых запросов. После того как канал создан, и даже если между абонентами на двух концах канала не происходит сообщения, канал остаётся подключённым, а ресурсы занятыми до тех пор, пока вызов не будет завершён одной из сторон. Из-за того что число каналов ограничено максимально возможным, можно получить сообщение о том, что все каналы заняты и вызов не может быть выполнен. Стоимость для создания альтернативных маршрутов с достаточной пропускной способностью для поддержки большого числа одновременных каналов и технологии, необходимые для динамического воссоздания разорванных каналов в случае сбоя, объясняют, почему эта канальная технология не была оптимальна для Интернета.