Теоретически одно сообщение, например, музыкальное видео или сообщение электронной почты, может быть отправлено по сети от источника к месту назначения как один массивный и бесперебойный поток битов. Если бы сообщения действительно передавались, это означало бы, что другие устройства не смогли бы отправлять и получать сообщения в той же сети в течение всего процесса передачи данных. Большие потоки данных приводили бы к существенным задержкам. Кроме того, если какое-либо из звеньев инфраструктуры сети отказало бы во время передачи данных, целое сообщение было бы утрачено и его необходимо было бы передать повторно в полном объёме.
В этом случае следует разделить данные на более мелкие и управляемые части для передачи по сети. Такое разделение потока данных на более мелкие части называется сегментацией. Сегментация сообщения предоставляет два основных преимущества:
- путём отправки небольших отдельных частей от источника к получателю в сети можно поддерживать множество различных чередующихся обменов сообщениями; процесс, используемый для доставки с чередованием частей отдельных обменов сообщениями в сети, называется мультиплексированием. Нажмите на каждую из кнопок на рис. 1, а затем нажмите кнопку «Воспроизведение» для просмотра анимации о сегментации и мультиплексировании.
- Сегментация может повысить надёжность сетевого взаимодействия. Отдельные части каждого сообщения не обязательно следуют по одному и тому же пути по сети от источника к получателю. Если определённый путь будет переполнен трафиком или сетевое оборудование выйдет из строя, отдельные части сообщения могут быть отправлены к месту назначения по другому пути. Если какую-либо часть сообщения не удаётся доставить к месту назначения, необходимо будет повторно передать только отсутствующие компоненты.
Недостаток использования сегментации и мультиплексирования для передачи сообщений через сеть — уровень сложности, которая добавляется ко всему процессу. Представьте себе, что необходимо отправить письмо из 100 страниц, но каждый конверт вмещает только одну страницу. Процесс написания адресов, маркировка, получение и открытие всех 100 конвертов отнимает много времени у отправителя и получателя.
В области коммуникаций все сегменты сообщения должны пройти подобный процесс, чтобы сообщение было доставлено до нужного места назначения и могло быть собрано в правильное содержимое исходного сообщения, как показано на рисунке 2.
Различные типы устройств в сети участвуют в обеспечении надёжной доставки всех частей сообщения в место назначения.