Wir leben in einer Zeit, in der jeder Prozess schnell und reaktionsschnell ist. Paketvermittlung ist eine solche Technologie, die heutzutage in Datennetzen wie dem verwendet wird Internet , LAN, WAN. Die Entwicklung des VoIP (Voice over Internet Protocol) ermöglichte die Paketvermittlung zur einfachen Übertragung von Daten und Sprachverkehr. Dies ermöglichte es Unternehmen, enorme Vorteile in Bezug auf Kosten, Effizienz und Skalierbarkeit zu erzielen. Dies Schalten bezieht sich auf das effiziente Weiterleiten und Übertragen von Daten durch den Kanal / das Netzwerk mit minimaler Latenz. Der Kanal wird nach Abschluss der Übertragung für andere Zwecke zur Verfügung gestellt.
Was ist Paketvermittlung?
Definition: Paketvermittlung bezieht sich auf eine Reihe von Protokollen, die einen verbindungslosen Netzwerkvermittlungsansatz zum Übertragen der Pakete verwenden. Bei dieser Umschaltung werden die Nachrichten unterbrochen und in kleine Einheiten gruppiert, die als Pakete bezeichnet werden. Diese Pakete werden einzeln über ein digitales Netzwerk übertragen, um das Ziel zu erreichen. Pakete müssen nicht der gleichen Route folgen, um ihr Ziel zu erreichen. Da alle Pakete in einer anderen Reihenfolge an einem Ziel ankommen, wird die ursprüngliche Nachricht vom Ziel selbst neu kompiliert. Das Paketvermittlungsdiagramm ist unten gezeigt.
Bei dieser Vermittlung bestehen Pakete aus zwei Teilen - einem Header und einer Nutzlast. Die Informationen im Header ermöglichen es der Netzwerkhardware / dem Zwischenknoten, sicherzustellen, dass die Pakete auf ihr Ziel gerichtet sind, während die bestimmten Daten von der Nutzlast übertragen werden.
Jedes Paket verfügt über eine Quell- und Zieladresse, die unabhängig voneinander über ein Netzwerk mit variabler Bitrate übertragen werden können. Pakete werden asynchron von Intermediate weitergeleitet Knoten wegen Überlastung, Warteschlangen usw. und folgt daher unterschiedlichen Routen. Diese Pakete kommen in einer anderen Reihenfolge am Ziel an, und das Ziel stellt sicher, dass die Daten derselben Datei wieder zusammengesetzt werden.
Die Nachricht besteht aus vier Paketen - A, B, C und D. Jedes Paket besteht aus Quell- und Zieladresse und folgt mehr als einer Route, um das Ziel von der Quelle aus zu erreichen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Paketvermittlung
Modi der Paketvermittlung
Die Paketvermittlung wird in zwei Haupttypen eingeteilt. Sie sind:
Verbindungsorientierte Paketvermittlung
Dies wird auch als Virtual Circuit Switching bezeichnet, bei dem eine Einrichtungsphase oder eine virtuelle Verbindung erforderlich ist, um vor der Übertragung einen Pfad herzustellen. Mit dem Signalisierungsprotokoll wird ein vordefinierter Pfad eingerichtet, damit Sender, Empfänger und alle Pakete derselben Nachricht diesem Pfad folgen können. Switches / Router bieten virtuell Leitungs-ID zum Erkennen der virtuellen Verbindung. Die Daten bei dieser Art der Umschaltung werden in kleine Einheiten aufgeteilt. Diesen kleinen Einheiten wird eine Sequenznummer hinzugefügt. In diesem Prozess werden drei Phasen beschrieben. Sie werden eingerichtet, Daten übertragen und abgebaut.
Verbindungsorientierte Paketvermittlung
In der Einrichtungsphase werden Adressinformationen nur an jeden Knoten übertragen. Sobald die Route zum Ziel gefunden ist, wird der Vermittlungstabelle jedes Zwischenknotens ein Eintrag hinzugefügt.
In der Datenübertragungsphase kann der Paketkopf Informationen wie Länge, Zeitstempel und Sequenznummer enthalten. Diese Informationen können für verschiedene Pakete unterschiedlich sein.
Eine der wichtigsten Anwendungen der verbindungsorientierten Paketvermittlung ist das geschaltete WAN. Protokolle wie X.25, Frame-Relay, ATM (asynchroner Übertragungsmodus) und Multiprotokoll-Label-Switching verwenden diese Art von Switching-Ansatz.
Verbindungslose Paketvermittlung
Verbindungsloses Switching wird im Volksmund als Datagramm-Switching bezeichnet. Hier umfasst jedes Paket eine Quell- und Zieladresse und eine Portadresse sowie andere notwendige Informationen. Manchmal sind die Pakete mit einer Sequenznummer gekennzeichnet.
Bei der Datagramm-Paketvermittlung werden die Pakete unabhängig und auf unterschiedlichen Routen durchlaufen, sodass die Pakete, die am Ziel ankommen, möglicherweise nicht in der richtigen Reihenfolge zugestellt werden. Wenn Pakete in einem ungeordneten Format am Ziel ankommen, wird die ursprüngliche Nachricht basierend auf den Sequenznummern der Pakete abgerufen.
Eine zuverlässige Zustellung von Paketen bei verbindungsloser Vermittlung ist nicht garantiert. Daher ist es erforderlich, End-to-End-Systeme mit zusätzlichen Protokollen auszustatten.
Verbindungslose Paketvermittlung
Verzögerungen bei der Paketvermittlung
Die vier Arten von Verzögerungen bei dieser Umschaltung sind:
Übertragungsverzögerung
Es bezieht sich einfach auf die Zeit, die zum Senden aller Pakete benötigt wird, oder auf die Zeit, die benötigt wird, um alle Datenbits auf dem Kommunikationsmedium zu absorbieren. Übertragung Die Verzögerung hängt von der Länge des Pakets und der Bandbreite des Netzwerks ab.
Übertragungsverzögerung = Datengröße / Bandbreite = (L / B) Sekunde
Ausbreitungsverzögerung
Die Ausbreitungsverzögerung bezieht sich auf die Zeit, die die Bits benötigen, um über die Verbindung von der Quelle zum Ziel zu gelangen. Entfernung und Ausbreitungsgeschwindigkeit sind die Faktoren, die die Ausbreitungsverzögerung beeinflussen.
Ausbreitungsverzögerung = Entfernung / Übertragungsgeschwindigkeit = d / s
Warteschlangenverzögerung
Warteschlangenverzögerungen treten aufgrund der Art des Datenverkehrs im Netzwerk auf. Daher bezieht es sich auf die Wartezeit in einer Warteschlange, bis sie ausgeführt wird, und ist wie folgt definiert:
Durchschnittliche Warteschlangenverzögerung = (N-1) L / (2 * R)
Wobei 'N' die Nr. Ist. von Paketen
'L' ist die Größe des Pakets
'R' ist die Bandbreite
Verarbeitungsverzögerung
Es bezieht sich auf die Zeit, die zum Verarbeiten eines Pakets benötigt wird. Die Verarbeitungsverzögerung bezieht sich auch auf die Zeit, die erforderlich ist, um nach Bitfehlern zu suchen, die Ausgangsverbindung zu bestimmen usw.
Gesamtzeit oder Ende-zu-Ende-Zeit = Übertragungsverzögerung + Ausbreitungsverzögerung + Warteschlangenverzögerung + Verarbeitungsverzögerung
Vorteile der Paketvermittlung gegenüber der Leitungsvermittlung
Diese Umschaltung bietet verschiedene Vorteile gegenüber der Schaltkreisumschaltung und ist nachstehend aufgeführt:
- Es liefert die Daten an ein Ziel, indem es seine eigenen Pfade findet. Die Leitungsvermittlung hat einen dedizierten und vordefinierten Kanal.
- Es ist sehr zuverlässig, da fehlende Pakete erkannt werden, wenn die Vermittlung der Zielschaltung diese Option nicht bietet.
- Es wird eine geringere Bandbreite verwendet, da Pakete schnell in Richtung der Zielschaltung weitergeleitet werden. Die Vermittlung sollte eine dedizierte Bandbreite haben.
- Der Kanal in dieser Vermittlung steht für andere Übertragungen zur Verfügung, sobald die Paketleitung weitergeleitet wird. Die Leitungsvermittlung belegt den Kanal, bis die Sprachkommunikation abgeschlossen ist
- Es ist kostengünstig und einfacher zu implementieren. Das Schalten von Schaltkreisen ist teuer
Nachteile der Paketvermittlung über die Leitungsvermittlung
Trotz verschiedener Vorteile bietet diese Umschaltung auch Nachteile, die nachfolgend aufgeführt sind:
- Da die Bewegung von Paketen bei dieser Vermittlung nicht synchron ist, ist sie möglicherweise nicht für Kommunikationsanwendungen wie Sprachanrufe geeignet, während die Leitungsvermittlung für Sprachanrufe sehr gut geeignet ist
- Pakete bewegen sich nicht auf organisierte Weise. Es sollten Sequenznummern angegeben werden, um zu identifizieren, dass jede Paketvermittlungsvermittlung dem Kanal die höchste Priorität gibt, um den Benutzern die beste Erfahrung zu bieten
- Bei dieser Vermittlung ist die Komplexität an jedem Knoten hoch, da Pakete über mehrere Pfade geleitet werden, um das Ziel zu erreichen, was zu Datenverlust oder Verzögerung bei der Zustellung der Paketschaltung führt. Das Umschalten stellt sicher, dass kein Datenverlust auftritt
- Diese Vermittlung erfordert zusätzliche und sichere Protokolle zum Schutz der Daten, was zu einem erheblichen Anstieg der Implementierungskosten führt. Die Leitungsvermittlung verfügt über einen dedizierten Kanal für einen Dienst und eine einzelne Route.
FAQs
1). Was ist Datenpaketvermittlung?
Die Datenpaketvermittlung ist ein Ansatz, der verwendet wird, um die Daten in Form von Paketen über ein Netzwerk zu übertragen. Die Daten werden in kleine Einheiten variabler Länge aufgeteilt, die als Pakete bezeichnet werden. Jedes Paket mit Daten wird zusammen mit dem Netzwerk übertragen.
2). Wer hat die Paketvermittlung erfunden?
Der amerikanische Wissenschaftler Paul Baran untersuchte 1960 das Konzept der Paketvermittlung. 1965 entwickelte Donald Davies ein ähnliches Routing-Konzept und nannte es Paketvermittlung.
3). Was sind die Schalttechniken?
Es gibt drei Arten von Vermittlungstechniken: Paketvermittlung, Leitungsvermittlung und Nachrichtenvermittlung.
4). Was meinst du mit wechseln?
Switching ist eine Art von Technik, mit der Knoten Daten steuern oder wechseln können, um sicherzustellen, dass sie zwischen bestimmten Punkten in einem Netzwerk übertragen werden.
5). Was ist verbindungslose Paketvermittlung?
Die verbindungslose Paketvermittlung wird im Volksmund als Datagrammvermittlung bezeichnet. Hier wird die Nachricht unterbrochen und in Pakete aufgeteilt. Jedes Paket verfügt über eine Quell- und eine Zieladresse, die unabhängig voneinander über ein Netzwerk übertragen werden können. Pakete werden aufgrund von Überlastung, Warteschlangen usw. asynchron von Zwischenknoten weitergeleitet und folgen daher unterschiedlichen Routen. Diese Pakete kommen in einer anderen Reihenfolge am Ziel an, und das Ziel stellt sicher, dass die Daten derselben Datei wieder zusammengesetzt werden.
Daher haben wir in diesem Artikel das Konzept der Paketvermittlung erörtert. Die Zwei Techniken der Paketvermittlung Es werden verschiedene Vor- und Nachteile erörtert, die es dem Leser ermöglichen, zu verstehen, welche Technologie für eine kontinuierliche und effektive Kommunikation am besten geeignet ist. Ein einfaches Beispiel für die moderne Paketvermittlung sind E-Mail- und Webseiten mit WAN. Der normale Telefondienst wird als Beispiel für die Leitungsvermittlungstechnologie angesehen.
