Pakettikytkentä

Pakettikytkentäisen ( Englanti kytkentä paketti ) on menetelmä tiedonsiirron sisään tietokoneverkoissa . Pidemmät viestit on jaettu yksittäisiin datapaketteihin ja lähetetään joko ilman yhteyttä ( datagrammina ) tai virtuaalisen yhteyden kautta .

Paketti sisältää tyypillisesti

  • paketin lähde,
  • paketin määräpaikka,
  • tieto-osan pituus,
  • paketin sarjanumero
  • - pakkauksen luokitus ja
  • dataosa

Pakettikytkennässä paketit kulkevat verkon yli itsenäisinä ja itsenäisinä yksiköinä, ja ne voidaan väliaikaisesti tallentaa kytkentäsolmuihin. Tämä on suuri etu, koska lähetysnopeus yksittäisten osuuksien välillä ei ole enää raja. Arkkitehtuuri näkyy kuitenkin jonojen verkostona . Jokainen välitettävä verkkosolmu vastaanottaa paketin ja välittää sen ulostuloliitäntään (verkkosolmu), joka voi kuitenkin olla monien lähetysten kohde, joten on taipumus ylikuormitustilanteisiin. Yhtäältä jonojen olemassaolo aiheuttaa viivästyksiä pakettien toimituksessa tai myös pakettihäviöitä, mikä voi johtaa uuteen siirtoon ja siten edelleen kuormitukseen siirtotielle. Tämä prosessi ei ole avoin käyttäjälle. Hän ei tarvitse eikä saa mitään tietoja siirtoreitistä. Pääsääntöisesti hän ei myöskään saa näitä tietoja, koska siirtotiet muuttuvat dynaamisesti.

Järjestelmän ovat kehittäneet englantilaiset tietotekniikan edelläkävijät Donald Watts Davies ja Leonard Kleinrock Yhdysvalloissa.

Esimerkkejä pakettivälitteisistä verkoista ovat Internet tai modernit matkapuhelinverkot, jotka käyttävät standardeja, kuten UMTS .

Pakettikytkentämenetelmät

Pakettikytkentämenetelmät erotetaan toisistaan:

  • Yhteydetön pakettikytkentä (datagrammiviestien perusteella)

Yhteyksettömässä pakettikytkennässä jokaiselle paketille annetaan kohdeosoite, lähdeosoite ja porttinumerot ; se voidaan myös tunnistaa asiaankuuluvalla järjestysnumerolla. Tämä poistaa tarkan polun tarpeen (ohjeet vastaanottajalle). Se tarkoittaa kuitenkin, että paketin otsikkoon on tallennettava paljon enemmän tietoa kuin on tarpeen. Jokainen paketti lähetetään, ja se voi saavuttaa määränpäänsä eri tavoin. Tämän seurauksena jokaisen järjestelmän on nyt tehtävä paljon enemmän työtä kuin vastineeksi yhteyshakuisesta lähetyksestä. Kohteessa alkuperäinen viesti / data kootaan uudelleen oikeassa järjestyksessä pakettijärjestysnumeron perusteella. Tämä virtuaalinen yhteys, joka tunnetaan myös virtuaalisena piirinä tai tavuvirrana, tarjotaan loppukäyttäjälle siirtokerrosprotokollan kautta.

Liitännätöntä protokollaa ovat mm. B. Ethernet , IP ja UDP (User Datagram Protocol) .

  • Yhteyslähtöinen pakettikytkentä (virtuaalinen piirikytkentä)

Toisin kuin yhteydetön pakettikytkentä, yhteyspainotteisessa pakettikytkennässä jokaiselle paketille annetaan yhteystunnus osoitteen sijasta. Nämä osoitetiedot lähetetään vain jokaiselle yksittäiselle solmulle yhteyden muodostusvaiheen aikana. Jos nämä tiedot osoitetaan matkalla kohdevastaanottimeen, merkintä tehdään kunkin asiaankuuluvan verkkosolmun kytkentätaulukoihin ja yhteys vaihdetaan. Tällaisen paketin lähetys tai edelleenlähetys on hyvin yksinkertaista, koska on vain tarpeen "etsiä" solmujen kytkentätaulukoista asiaankuuluvan yhteystunnuksen määrittämiseksi. Tätä varten tarvittava pakettiotsikko sisältää paljon vähemmän tietoa (tunnus, pituus, aikaleima tai järjestysnumero).

Yhteyslähtöisiä protokollia ovat mm. B. TCP, X.25, moniprotokollan etikettikytkentä (MPLS) ja asynkroninen siirtotila (ATM).

etuja

Pakettikytkentä tarjoaa useita etuja verrattuna piirikytkentään .

  • Tehokkaampi käyttö, koska linjaa ei käytetä yksinomaan, mutta useat käyttäjät tai palvelut voivat kommunikoida samanaikaisesti.
  • Resurssit voidaan jakaa oikeudenmukaisesti osallistujien kesken (katso myös verkon neutraalisuus ).
  • Jos lähettimestä vastaanottimeen on useita reittejä, datavirta voidaan reitittää uudelleen läpinäkyvästi, jos kytkentäasema epäonnistuu.

haitta

  • Koska lähetyspolkuja ei ole määritelty, yksittäisiä kytkentäasemia voidaan ylikuormittaa.
  • Paketit voivat saapua vastaanottajalle eri järjestyksessä kuin ne lähetettiin (esim. Eri lähetysreittien kautta).
  • Vakio tiedonsiirtonopeutta ei taata, so. H. datanopeus voi vaihdella.

Pakettikytkentäiset verkot

nettilinkit

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ pakettikytkentä. Julkaisussa: Dimaweb-Interlexikon. (Tekniset ehdot), dimaweb.at, 25. tammikuuta 2016.
  2. ↑ M. Smouts: Packet Switching evoluutio kapeakaistaisesta ISDN. Michiganin yliopisto, Artech House 1992, ISBN 0-89006-542-X .