耐障害性
インターネットは、それを必要とする数百万人のユーザが常に利用できることが期待されます。 そのため、耐障害性を持つように構築されたネットワーク アーキテクチャが必要です。 耐障害性のあるネットワークとは障害の影響を制限するネットワークであり、影響を受けるデバイスの数を最小限に抑えます。 また、そのような障害が発生した場合に迅速にリカバリできるように構築されています。 これらのネットワークは、メッセージの送信元と宛先の間にある複数のパスに依存します。 1 つのパスに障害が発生すると、メッセージは即座に別のリンクで送信されます。 宛先への複数のパスを持つことを、冗長性と呼びます。
回線交換コネクション型ネットワーク
冗長性の必要性を理解するために、初期の電話システムがどのように動作していたかを見てみましょう。 従来の電話セットを使用して電話をかけていた頃、電話はまずセットアップ プロセスを通過しました。 このプロセスによって、電話をかけるユーザ（送信元）と電話を受ける電話セット（宛先）の間の電話交換機の場所が識別されていました。 一時的なパス、つまり回線は、電話の呼び出し中に作成されました。 リンクまたは回線内のデバイスに障害が発生した場合、通話はドロップされました。 再接続するには、新しい回線で新しく電話をかける必要がありました。 図に示されたこの接続プロセスは、回線交換プロセスと呼ばれます。
多くの回線交換ネットワークは、新しい回線要求よりも既存の回線接続を優先します。 回線が確立されると、通話の両端のユーザの間で通信が行われなくても、一方が通話を切断するまで接続されたままとなり、リソースが使用されます。 作成できる回線には限りがあるため、すべての回線が使用中で通話を確立できないというメッセージを受け取る場合があります。 大量の同時回線を十分サポートできる代替パスを数多く作成するためのコスト、および障害発生時にドロップされた回路を動的に再作成するのに必要なテクノロジーを考えると、回線交換テクノロジーはインターネットに適していませんでした。