ιαδίκτυα & Ενδοδίκτυα Η/Υ (Kεφ. 10) ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΠΑΚΕΤΩΝ Τεχνική Μεταγωγής Μέγεθος Πακέτου Σύγκριση Μεταγωγής Κυκλώµατος και Μεταγωγής Πακέτου Εξωτερική και Εσωτερική Λειτουργία Βιβλίο Μαθήµατος: Επικοινωνίες Υπολογιστών & εδοµένων, William Stallings, 6/e, 2000. ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 1
ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ Η µεταγωγή κυκλώµατος αρχικά σχεδιάστηκε για κίνηση φωνής Οι πόροι του δικτύου αφιερώνονται σε µία συγκεκριµένη κλήση Σε συνηθισµένη ζεύξη δεδοµένων (π.χ. sever/host) τον περισσότερο χρόνο η γραµµή παραµένει αδρανής Η σύνδεση παρέχει µεταφορά δεδοµένων µε ένα σταθερό ρυθµό Οι δύο συνδεδεµένες συσκευές πρέπει να µεταδίδουν και να λαµβάνουν δεδοµένα µε τον ίδιο ρυθµό ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 2
ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΠΑΚΕΤΩΝ Τα δεδοµένα µεταδίδονται σε µικρά πακέτα Συνήθως 1000 οκτάδες Μεγαλύτερα µηνύµατα τεµαχίζονται σε µία σειρά από πακέτα Κάθε πακέτο περιέχει ένα τµήµα των δεδοµένων του χρήστη συν κάποια πληροφορία ελέγχου Πληροφορία ελέγχου Πληροφορία δροµολόγησης (διεύθυνση) Τα πακέτα παραλαµβάνονται, αποθηκεύονται προσωρινά και στέλνονται στον επόµενο κόµβο Τεχνική αποθήκευσης και προώθησης ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 3
ΧΡΗΣΗ ΠΑΚΕΤΩΝ ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 4
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Αποδοτικότητα γραµµής Μία απλή σύνδεση κόµβου-µε-κόµβο µπορεί να µοιράζεται δυναµικά σε πολλά πακέτα κάθε στιγµή Τα πακέτα τοποθετούνται σε ουρά και µεταδίδονται όσο πιο γρήγορα γίνεται στη γραµµή Μετατροπή ρυθµού δεδοµένων Κάθε σταθµός συνδέεται στον κόµβο του µε τον δικό του ρυθµό µετάδοσης Οι κόµβοι αποθηκεύουν προσωρινά τα δεδοµένα για να εκτελεστεί µετατροπή ρυθµού δεδοµένων Τα πακέτα εξακολουθούν να γίνονται αποδεκτά ακόµα και όταν το δίκτυο έχει αυξηµένη κίνηση Αυξάνει η καθυστέρηση παράδοσης Μπορούν να χρησιµοποιηθούν προτεραιότητες ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 5
Τεχνική Μεταγωγής Πακέτων Ο σταθµός τεµαχίζει µηνύµατα µεγάλου µήκους σε πακέτα Στέλνει τα πακέτα ένα κάθε φορά στο δίκτυο Τα πακέτα χειρίζονται µε δυο τρόπους Αυτόνοµο πακέτο (Datagram) Νοητό κανάλι (Virtual circuit) ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 6
Αυτόνοµο πακέτο (Datagram) Κάθε πακέτο αντιµετωπίζεται ξεχωριστά Τα πακέτα µπορούν να ακολουθήσουν οποιοδήποτε πιθανή διαδροµή Τα πακέτα είναι πιθανόν να φτάσουν έκτος σειράς Τα πακέτα είναι πιθανόν να χαθούν Είναι ευθύνη του δέκτη να αναδιατάξει ή να ανακτήσει τα χαµένα πακέτα ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 7
Νοητό κανάλι (Virtual circuit) Πριν µεταδοθεί οποιοδήποτε πακέτο αποκαθίσταται µια προσχεδιασµένη διαδροµή Πακέτα Αίτησης Κλήσης (Call Request) και Αποδοχής Κλήσης (Call Accept) εγκαθιστούν τη λογική σύνδεση [handshake] Κάθε πακέτο περιέχει µία ταυτότητα νοητού κυκλώµατος αντί για µια διεύθυνση προορισµού εν χρειάζεται να αποφασιστεί ποια διαδροµή θα ακολουθήσει κάθε πακέτο Η σύνδεση τερµατίζεται µε ένα πακέτο που ονοµάζεται Αίτηση Τερµατισµού (Clear Request) εν έχουµε µία αποκλειστικής χρήσης γραµµή ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 8
Virtual Circuits v Datagram Virtual circuits Όλα τα πακέτα φτάνουν µε τη σωστή σειρά και σωστά (error control) Τα πακέτα διασχίζουν το δίκτυο πιο γρήγορα εν χρειάζονται αποφάσεις δροµολόγησης Λιγότερο αξιόπιστο Αν ένας κόµβος αποτύχει, όλα τα νοητά κυκλώµατα που περνούν από αυτόν τον κόµβο χάνονται Datagram εν υπάρχει η φάση της αποκατάστασης του νοητού κυκλώµατος Καλύτερο για λίγα πακέτα Ευέλικτη τεχνική Αν υπάρξει συµφόρηση σε ένα µέρος του δικτύου τα εισερχόµενα πακέτα µπορούν να ακολουθήσουν µία άλλη διαδροµή ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 9
Σύγκριση Μεταγωγής Κυκλώµατος και Μεταγωγής Πακέτου Απόδοση Καθυστέρηση διάδοσης Ο χρόνος που απαιτείται για να διαδοθεί το σήµα από έναν κόµβο στον επόµενο (συνήθως 2 108 m/s) Χρόνος µετάδοσης Ο χρόνος που απαιτείται για να στείλει ο ποµπός ένα µπλοκ (πακέτο) δεδοµένων Καθυστέρηση κόµβου Ο χρόνος που απαιτείται για να εκτελέσει ο κόµβος την κατάλληλη επεξεργασία καθώς µεταγάγει δεδοµένα ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 10
Μέγεθος Πακέτου ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 11
Χρονική Καταγραφή για Μεταγωγή Κυκλώµατος και Μεταγωγή Πακέτου ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 12
Εξωτερική και Εσωτερική Λειτουργία Μεταγωγή πακέτου - αυτόνοµα πακέτα ή νοητά κυκλώµατα ιεπαφή µεταξύ ενός σταθµού και ενός κόµβου του δικτύου Υπηρεσία µε σύνδεση (Connection oriented) Ο σταθµός εκτελεί µία αίτηση κλήσης (virtual circuit) Όλα τα πακέτα που στέλνονται στο δίκτυο αναγνωρίζονται ότι ανήκουν σε µία συγκεκριµένη λογική σύνδεση και αριθµούνται κατά σειρά Το δίκτυο παραδίδει τα πακέτα µε τη σειρά Η υπηρεσία µε σύνδεση αναφέρεται και ως εξωτερική υπηρεσία νοητού κυκλώµατος π.χ. X.25 Είναι διαφορετική από την εσωτερική λειτουργία νοητού καναλιού Υπηρεσία χωρίς σύνδεση (Connectionless) Τα πακέτα χειρίζονται ανεξάρτητα Η υπηρεσία χωρίς σύνδεση αναφέρεται και ως εξωτερική υπηρεσία αυτόνοµου πακέτου Είναι διαφορετική από την εσωτερική λειτουργία αυτόνοµου πακέτου ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 13
Συνδυασµοί (1) Εξωτερικό νοητό κύκλωµα, εσωτερικό νοητό κύκλωµα Εγκαθίσταται µία αποκλειστική διαδροµή µέσα στο δίκτυο Εξωτερικό νοητό κύκλωµα, εσωτερικό αυτόνοµο πακέτο Το δίκτυο χειρίζεται κάθε πακέτο αυτόνοµα ιαφορετικά πακέτα για το ίδιο εξωτερικό νοητό κύκλωµα µπορούν να πάρουν διαφορετικές διαδροµές Το δίκτυο αποθηκεύει προσωρινά τα πακέτα στον κόµβο προορισµού ώστε να τα ανασυγκροτήσει µε την αρχική σειρά ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 14
Συνδυασµοί (2) Εξωτερικό αυτόνοµο πακέτο, εσωτερικό αυτόνοµο πακέτο Κάθε πακέτο χειρίζεται ανεξάρτητα τόσο από τον χρήστη όσο και από το δίκτυο Εξωτερικό αυτόνοµο πακέτο, εσωτερικό νοητό κύκλωµα Ο εξωτερικός χρήστης δεν βλέπει κάποια σύνδεση Ο εξωτερικός χρήστης απλά στέλνει πακέτα ένα κάθε φορά Το δίκτυο ωστόσο, εγκαθιστά µία λογική σύνδεση ανάµεσα στους σταθµούς για την παράδοση πακέτων ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 15
Εξωτερική Λειτουργία Νοητού Κυκλώµατος και Αυτόνοµου Πακέτου ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 16
Εσωτερική Λειτουργία Νοητού Κυκλώµατος και Αυτόνοµου Πακέτου ΕΥ - κεφ.10 (1/3) ρ Παύλος Θεοδώρου 17