Virtuální spojení (VS) , virtuální kanál (VC) ( anglicky VC - Virtual Circuit ) - komunikační kanál v síti s přepojováním paketů , spojující dva nebo více účastníků a sestávající ze sériových fyzických spojení přenosového systému mezi komunikačními uzly (přepínači ), jakož i z fyzických a logických vazeb uvnitř přepínačů na cestě mezi určenými účastníky. Logická linka řídí fyzické spojení a obě jsou současně organizovány ve fázi zřizování letadla typu end-to-end mezi předplatiteli.
Logická linka je záznam v paměti přepínače o shodě mezi identifikátorem příchozího logického kanálu (LC) očekávaným v hlavičce paketu na daném příchozím fyzickém portu, odchozím identifikátorem LC a číslem odchozího fyzického portu.
Jakmile se na daném příchozím portu objeví paket k přenosu, aktivuje se logická linka a aktivuje odpovídající fyzickou linku, která pomocí přepínacího pole přenese paket na odchozí port. V tomto případě je příchozí LC identifikátor (LCI) v hlavičce paketu nahrazen odchozím LC. Kromě fyzického přepínání se tedy provádí také logické přepínání.
Letadlo zajišťuje přenos paketů při zachování jejich původní sekvence [1] („striktně jeden po druhém“). Každý takový paket obsahuje pouze identifikátor nejbližšího logického kanálu v lince a na rozdíl od datagramů nenese úplnou informaci o cílové adrese . Když je letadlo odpojeno, odpovídající záznamy v paměti spínačů se vymažou a na jejich místo lze zapsat data nového letadla.
Podle knihy jednoho z průkopníků přepojování paketů a zaměstnance Národní fyzikální laboratoře Velké Británie Donalda Davise a spoluautorů byl koncept virtuálního kanálu navržen ve výzkumu Rand Corporation, USA [2]. . Tehdy však bylo virtuálním kanálem, přesněji řečeno virtuálním spojením ( angl. VC - Virtual Connection ) [3] chápáno jako spojení navázané na žádost koncového uživatele sítě s jiným koncovým uživatelem sítě tak, že samotná síť byla uživateli prezentována jako „černá skříňka se spojením navázaným po celých Spojených státech“ [3] . Tato „černá skříňka“ byla navržená distribuovaná síť s decentralizovaným rozhodováním každého „učícího se“ přepínače pomocí adaptivního směrování. Síť měla fungovat v extrémních situacích, se selháním jejích prvků a o implementaci VS v rámci sítě nebyla řeč.
Termín "virtuální" v tomto článku zdůrazňuje skutečnost, že ačkoli kanál existuje neustále během celé komunikační relace mezi účastníky, ale při absenci aktivity odpovídajících stran, fyzické zdroje, kterými toto letadlo prochází, jako jsou přenosové cesty mezi uzly sítě a odpovídající úseky přepínacích polí těchto uzlů jsou přiděleny nejen pro toto letadlo, ale mohou být využívány i jinými letadly. A také když jsou všechny strany aktivní, fyzické zdroje mohou být sdíleny podle principu statistického paketového multiplexování (jinými slovy poptávkového multiplexování [4] ).
CS má tedy některé vlastnosti jak přepínání okruhů - kvůli zachování původního pořadí paketů, tak přepínání paketů - kvůli možnosti jejich statistického multiplexování.
VS může být buď přepínaný ( SVC - Switched Virtual Circuit ) z podnětu účastníků pomocí příslušného technického postupu podle typu volby v klasické telefonní síti, nebo trvalý ( PVC - Permanent Virtual Circuit ) instalovaný účastníky do administrativní sítě. , na více či méně dlouhou dobu, například na tři měsíce, šest měsíců nebo rok.
Obrázek vycházející z materiálů [5] [6] [7] , ukazuje příklad zřízení komutovaného obousměrného (duplexního) letadla v úseku paketově přepojované sítě. Pro každý fyzický spoj digitálního přenosového systému v paketových přepínačích (CP) je konvenčně přiděleno až 256 logických identifikátorů kanálu (LCI) pro přenos a až 256 LC pro příjem, jedinečných pouze v rámci tohoto spoje, což umožňuje instalovat maximálně 256 duplexních letadel. Tabulky jsou zobrazeny pouze v části logického přepínání, u nich se předpokládá, že při založení VS je obsazen první volný IL shora. Například v tabulce portu č. 3 CP A je obsazeno prvních 62 ILC a tak dále pro zbývající tabulky. Po navázání spojení přejde tabulka do 2. stavu, přičemž některé LC lze uvolnit, např. LC2 v tabulce portu č. 4 CP V. V reálných systémech se princip obsazování volných LC může lišit.
Pro usnadnění směrování a přepínání lze virtuální připojení „vnořit“ do sebe. Takže například v technice ATM existuje koncept virtuální cesty jako svazku několika letadel, protože v některých úsecích sítě je vhodné přepnout svazek letadel najednou, aniž by bylo nutné je samostatně analyzovat.
Za tímto účelem hlavička ATM buňky obsahuje identifikátor virtuální cesty (VPI) ( VPI - Virtual Path Identifier ) a identifikátor virtuálního kanálu (VCI) ( VCI - Virtual Channel Identifier ) [8] . Kombinace TRP/VCI provádí adresní funkce při pohybu buněk sítí. Některé hodnoty VPI/VPI jsou rezervovány předem na úrovni specifikace protokolu a používají se pro servisní účely.