メッセージスイッチング - 百科事典

通信におけるメッセージスイッチングは、メッセージが一個のホップごとに全体でルーティングされることを含みます。これは回路スイッチングから進化し、パケットスイッチングの前駆者です。

メッセージスイッチングの例として、メッセージが異なる中間サーバーを通じてメールサーバーに到達するまで送信されるメールがあります。パケットスイッチングとは異なり、メッセージは小さなユニットに分割されてネットワーク上で独立して送信されません。

歴史
Western Unionは、1950年代にPlan 55-Aと呼ばれるメッセージスイッチングシステムを運用して電報を処理していました。Leonard Kleinrockは、1962年にマサチューセッツ工科大学でこのシステムにおけるキューイング遅延を分析した博士論文を書きました。

メッセージスイッチングは、カリフォルニアのNewport BeachにあるCollins Radio Companyによって1959年から1963年の間に大航空会社、銀行、鉄道向けに販売されるために構築されました。

ARPANETのオリジナルの設計は、Wesley Clarkが1967年4月にインターフェースメッセージプロセッサを使用してメッセージスイッチングネットワークを作成する提案でした。1967年10月に開催された最初のACMオペレーティングシステム原則シンポジウムの画期的な会議で、Roger ScantleburyがDonald Daviesの研究を発表し、Paul Baranの研究を参照し、Larry Robertsはパケットスイッチングを設計に取り入れました。

SITAハイレベルネットワーク（HLN）は1969年に運用を開始し、航空会社向けのデータトラフィックをリアルタイムで処理するために、一般的なキャリアのレンタルライン上のメッセージスイッチングネットワークを使用していました。それはパケットスイッチングネットワークのように機能するように組織されました。

現在、メッセージスイッチングシステムはほとんどパケットスイッチングまたは回路スイッチングデータネットワーク上で実装されています。各メッセージは独立したエンティティとして扱われ、各メッセージにはアドレス情報が含まれ、各スイッチでこの情報を読み取り、次のスイッチへの転送パスを決定します。ネットワーク条件によっては、いくつかのメッセージの会話が同じパスで転送されないことがあります。各メッセージは、次のスイッチに送信される前に通常ハードドライブに保存されます。このため、それは「ストレージとフォワード」として知られています。メールはメッセージスイッチングの一般的なアプリケーションであり、メールの配信遅延は2つのコンピュータ間のリアルタイムデータ転送を許可されます。

例
ホップバイホップのテレックス転送とUUCPはメッセージスイッチングシステムの例です。

この形のスイッチングが使用される場合、送信者と受信者間に事前に物理的なパスが確立されません。代わりに、送信者が送信するデータブロックがある場合、最初のスイッチオフィス（例えばルーター）に保存され、その後一個のホップごとに転送されます。各ブロックはそのエンティティ形式で受け取り、エラーの検出後、転送または再送信されます。

これはストレージとフォワードネットワークの形式です。データはネットワークに送信され、スイッチに保存されます。ネットワークはデータをスイッチからスイッチへ転送する最適なタイミングに合わせて転送します。そのため、データはリアルタイムで転送されません。しかし、長い遅延が発生することがあります。ソースとデストレーションテルミナルは互換性がなくても、メッセージスイッチングネットワークによって変換されるため、必要ありません。

メッセージスイッチは「トランザクショナル」と呼ばれ、データを保存したり、フォーマットやビットレートを変更したり、受信端でデータを元の形式や全く異なる形式に戻すことができます。メッセージスイッチは異なるソースからのデータを共通の施設に多重化します。

メッセージスイッチはスイッチング技術の一つです。

ストアとフォワード遅延
メッセージスイッチングは、メッセージを中間ノードに全体で保存し、その後転送するため、メッセージはメッセージの長さや中間ノードの数に依存するエンドツーエンドの遅延を経験します。追加の中間ノードごとに、ノードに入力または出力する最小伝送遅延の価値以上の遅延が発生します。ノードはリンク上で使用される技術によって、入力メッセージと出力メッセージに対して異なる伝送遅延を持つことがあります。伝送遅延は、メッセージ経路に沿って経験する伝播遅延に加算されます。

メッセージスイッチングセンターでは、必要な出力ルートが忙しい場合、受信メッセージは失われることはありません。必要な回線が空きになるまで、他のメッセージと一緒にキューに保存され、必要な回線が空きになったときに再送信されます。したがって、メッセージスイッチングは遅延システムまたはキューイングシステムの例です。メッセージスイッチングはまだ電報交通に使用されており、その改良形であるパケットスイッチングはデータ通信に広く使用されています。

优点
メッセージスイッチングの利点は以下の通りです：

データチャンネルは通信デバイス間で共有され、帯域幅の利用が向上します。
メッセージはネットワーク混雑が問題になる場合に一時的にメッセージスイッチに保存できます。
ネットワークトラフィックの管理に優先順位を使用できます。
ブロードキャストアドレスは、メッセージが複数の目的地に配信されるため、帯域幅を効率的に使用します。

参考文献
SMS
回路スイッチング
メッセージ指向のミドルウェア
遅延許容ネットワーク

参考文献
Leonard Kleinrock, Information Flow in Large Communication Nets, (MIT, Cambridge, May 31, 1961) Ph.D. Thesis Proposal
Leonard Kleinrock. Information Flow in Large Communication Nets (RLE Quarterly Progress Report, July 1961)
Roshan L. Sharma, "An Approach Towards Evaluating Digital Computer Controlled Message Switching Systems, IFIP Congress65, New York, May 1965.