Я заметил, что ваш вопрос был давно, но надеюсь, что это полезно для любопытных ...
В первые годы существования телефонов каждое домохозяйство имело линию, которая шла к телефонной станции. Человек-оператор может соединить вашу линию с чужой линией с помощью патч-аккорда, прямо от розетки к розетке Очевидно, что, скажем, на 100 строк оператору потребовалось 100 сокетов, но только несколько патчей-аккордов - что соответствует максимальному числу одновременных вызовов, которые могут потребоваться.
Но при механизации с электромеханическими переключателями было невозможно создать переключатель, который мог бы переключаться между слишком многими возможными соединениями, и система коммутации должна была быть модульной и расширяемой. Таким образом, каждый отдельный коммутатор может направить вызов в один из десяти пунктов назначения. Каждое из этих мест назначения может быть еще одним 10-сторонним коммутатором и т. Д.
Каждая входящая линия переходила на 10-позиционный переключатель. Первая набранная цифра задает этот первый переключатель, соединяя линию со следующим переключателем. Вторая набранная вами цифра, установите этот переключатель, соединяясь со следующим. И так далее, в свою очередь. (См. «Шаговый переключатель» или uniselector в Википедии.)
Если бы у вас было, скажем, 1 000 000 линий, вам понадобились бы 6-значные телефонные номера. Якобы вам понадобится 1 000 000 x log (1 000 000) = 6 000 000 коммутаторов в обмене, чтобы соединить любые пары. Но обратите внимание, в каждый момент времени может происходить менее 1000 вызовов, поэтому подавляющее большинство коммутаторов будут бездействующими, что сделает обмен более дорогим, чем необходимо.
Итак, нужна была более умная схема - сеть Banyan, названная в честь дерева. Он работает почти так же, как и раньше, но теперь первые три цифры маршрутизируют миллион входных линий через старую 10-полосную сеть коммутации в три этапа, вплоть до одной из 1000 промежуточных точек. Последние три цифры направляют 1000 промежуточных точек обратно через другую расширяющуюся сеть из 10-ти коммутаторов на миллион линий. Как и оператор-человек в оригинальных обменах, он не может справиться с более чем 1000 одновременных вызовов, и только тогда, если вызываемые номера случайны, а первые три цифры различны!
Но теперь обратите внимание ... что сеть коммутаторов симметрична: от 1 000 000 до 100 000, от 10 000 до 1 000, от 10 000 до 100 000, обратно до 1 000 000. При аналоговой телефонии коммутаторы являются коммутаторами - им все равно, в каком направлении электричество протекает через них, лишь бы они переключались в правильное положение. Таким образом, хитрый шаг заключается в том, чтобы «свернуть» сеть: от 1 000 000 до 100 000 до 10 000–1 000 и вернуться на тот же массив коммутаторов по другому маршруту (при условии, что вы можете соответствующим образом подключить промежуточные точки). И эй - у вас есть сложенная сеть Banyan. Он использует половину ресурсов сети Banyan, при этом лишь небольшая сложность направляет вызовы.
Наконец, самым большим расходом в таких сетях коммутации был первый уровень коммутаторов (1 000 000 из них в нашем примере, по одному на линию). На более крупных станциях их заменяли «линейными» - когда вы поднимаете телефонную трубку, она подключает вас к первому свободному коммутатору в гораздо меньшем ряду коммутаторов. Поскольку одновременно могут быть активны только 1000 вызовов, в этом первом банке действительно требуется только 1000 коммутаторов. (Таким образом, вы знали, что вам был выделен один, вы получили «тональный сигнал готовности», когда он был доступен.) Конечно, было использовано много других оптимизаций и сокращений, это было только начало!
В настоящее время, конечно, все является цифровым, но сети банкоматов могут использовать топологию «сложенного баньяна», по крайней мере в широкой форме. Множество входных точек, которые мультиплексируются до все меньшего числа промежуточных узлов, а затем возвращаются во многие выходные точки - с использованием того же оборудования, но с другим маршрутом к соответствующей выходной точке. А крупнейшие пользователи сетей банкоматов? Телефонные компании!
Надеюсь, это поможет.
Mi5ke