html5-img
1 / 61

Datakommunikasjon Høsten 2001

Datakommunikasjon Høsten 2001. Forelesning nr 6, 24. september 2001 Chapter 10, Packet Switching. Øvingsoppgaver. Oppgave 10.23, 10.24, 10.20 men bare for nett (a). Dagens tekst. Pakkesvitsjing prinsipper Ruting X.25. Linjesvitsjing (Circuit switching).

ivor-tyson
Télécharger la présentation

Datakommunikasjon Høsten 2001

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Datakommunikasjon Høsten 2001 Forelesning nr 6, 24. september 2001 Chapter 10, Packet Switching

  2. Øvingsoppgaver • Oppgave 10.23, 10.24, 10.20 men bare for nett (a)

  3. Dagens tekst • Pakkesvitsjing prinsipper • Ruting • X.25

  4. Linjesvitsjing (Circuit switching) • En dedikert forbindelse settes opp mellom brukerene. • Linjesvitsjing er designet for taleforbindelser • Ressursene er er dedikert til en bestemt forbindelse • Eksempel: • Oppsett av en telefonsamtale mellom to brukere • Ulemper: • Ikke den mest optimale utnyttelsen av ressurser • Nettet kan f. eks ikke tilby hastighetskonvertering

  5. SETUP SETUP CALL_PROC ALERT ALERT CONNECT CONNECT ACK CONNECT Linjesvitsjet forbindelse over B-kanal ISDN - Oppkobling av samtale TE-A Sentral A Sentral B TE-B

  6. DISCONNECT DISCONNECT RELEASE RELEASE REL_COMPL REL_COMPL ISDN – Nedkobling av samtale TE-A Sentral A Sentral B TE-B Linjesvitsjet forbindelse over B-kanal

  7. Pakkesvitsjing • Ingen dedikert vei mellom abonnent A og abonnent B, eller forklart på en annen måte:Pakkene kan benytte samme vei gjennom nettet, men andre kan også benytte samme nettverksressurser • Fordel: • Effektiv utnyttelse av nettverksressurser

  8. Pakkesvitsjing - basisfunksjoner • Data sendes i små pakker • Typisk 1000 oktetter/byte • Lengre meldinger deles opp i en serie med pakker • Hver pakke inneholder bruker data + kontrollinformasjon • Kontroll informasjon • Ruting (adresse) informasjon om hvem som er mottakeren av pakken • Pakker sendes fra node til node i nettet • Store and forward

  9. Pakkesvitsjet nett

  10. Pakkesvitsjing – lag 3 Control Information F A C I FCS F Flagg Adresse Flagg f. eks.X.25 Ramme/Frame på lag 2 Frame Check Sequence

  11. Pakkesvitsjing – lag 3

  12. Fordeler med pakkesvitsjing • Line efficiency • Single node to node link can be shared by many packets over time • Packets queued and transmitted as fast as possible • Data rate conversion • Each station connects to the local node at its own speed • Nodes buffer data if required to equalize rates • Packets are accepted even when network is busy • Delivery may slow down • Priorities can be used

  13. Pakkesvitsjings teknikker • Store meldinger sendes i flere pakker • En og en pakke sendes til nettet • Pakker kan håndters på to måter • Datagram • Virtuell kanal (Virtual circuit)

  14. Datagram • Each packet treated independently • Packets can take any practical route • Packets may arrive out of order • Packets may go missing • Up to receiver to re-order packets and recover from missing packets • Eksempel UDP-User Datagram Protocol

  15. Virtuell kanal (Virtual Circuit) • Oppsett av rute gjennom nettet før det sendes datapakker med brukerdata • Call request and call accept packets establish connection (handshake) • Each packet contains a virtual circuit identifier instead of destination address • No routing decisions required for each packet • Clear request to drop circuit • Not a dedicated path • Bedre utnyttelse av ressursene i nettet enn ved linjesvitsjing

  16. Virtual Circuits v Datagram • Virtual circuits • Network can provide sequencing and error control • Packets are forwarded more quickly • No routing decisions to make • Less reliable • Loss of a node looses all circuits through that node • Datagram • No call setup phase • Better if few packets • More flexible • Routing can be used to avoid congested parts of the network

  17. Pakke-størrelse Pakkestørrelse 43 oktetter (3 +40) Pakkestørrelse 23 oktetter (3 +20) Pakkestørrelse 11 oktetter (3 +8) Pakkestørrelse 7 oktetter (3 +4) Stasjon X og Y Node a og b TID Data som skal overføres er 40 oktetter

  18. Sammenligning av linjesvitsjing,virtuell kanal og datagram

  19. External and Internal Operation • Packet switching - datagrams or virtual circuits • Interface between station and network node • Connection oriented • Station requests logical connection (virtual circuit) • All packets identified as belonging to that connection & sequentially numbered • Network delivers packets in sequence • External virtual circuit service • e.g. X.25 • Different from internal virtual circuit operation • Connectionless • Packets handled independently • External datagram service • Different from internal datagram operation

  20. Combinations (1) • External virtual circuit, internal virtual circuit • Dedicated route through network • External virtual circuit, internal datagram • Network handles each packet separately • Different packets for the same external virtual circuit may take different internal routes • Network buffers at destination node for re-ordering

  21. Combinations (2) • External datagram, internal datagram • Packets treated independently by both network and user • External datagram, internal virtual circuit • External user does not see any connections • External user sends one packet at a time • Network sets up logical connections

  22. External Virtual Circuit andDatagram Operation

  23. InternalVirtualCircuit andDatagram Operation

  24. Ruting • Complex, crucial aspect of packet switched networks • Characteristics required • Correctness • Simplicity • Robustness • Stability • Fairness • Optimality • Efficiency

  25. Performance Criteria • Brukes for valg av rute gjennom nettet • Minimum antal hopp, dvs den ruten som går gjennom færrest antal noder i nettet • “Least cost” ruting • En kostnad assosieres med hvert hopp mellom to noder

  26. Pakkesvitsjet nett med “least-cost” ruting F.eks høy kost tilsvarer høy datahastighet Kost=3 Kost=5

  27. Ruting avgjørelse basert på tidspunkt og sted • Tid • For hver pakke eller når det settes opp en virtuell kanal • Sted • Distribuert • Ruting bestemmes av hver node i nettet • Sentralisert (Network control center) • Source routing - Avsender (avsender bestemmer hvilken rute pakken skal følge i nettet)

  28. Network Information Source and Update Timing • Routing decisions usually based on knowledge of network (not always) • Distributed routing • Nodes use local knowledge • May collect info from adjacent nodes • May collect info from all nodes on a potential route • Central routing • Collect info from all nodes • Update timing • When is network info held by nodes updated • Fixed - never updated • Adaptive - regular updates

  29. Ruting Strategier • Statisk ruting (Fixed) • Flooding • Vilkårlig (Random) • Adaptiv

  30. Statisk ruting (Fixed Routing) • Single permanent route for each source to destination pair • Determine routes using a least cost algorithm • Route fixed, at least until a change in network topology • Eksempel: En ruter mellom en bedrift og Internett trenger kun å ha en statisk rute

  31. Fixed RoutingTables

  32. Flooding • No network info required • Packet sent by node to every neighbor • Incoming packets retransmitted on every link except incoming link • Eventually a number of copies will arrive at destination • Each packet is uniquely numbered so duplicates can be discarded • Nodes can remember packets already forwarded to keep network load in bounds • Can include a hop count in packets

  33. Flooding Eksempel Pakke skal sendes fra node 1 til node 6 ”Hop count” settes lik 3 Benyttes i militære nett

  34. Egenskaper med Flooding • All possible routes are tried • Very robust • At least one packet will have taken minimum hop count route • Can be used to set up virtual circuit • All nodes are visited • Useful to distribute information (e.g. routing)

  35. Vilkårlig ruting (Random) • Node selects one outgoing path for retransmission of incoming packet • Selection can be random or round robin • Can select outgoing path based on probability calculation • No network info needed • Route is typically not least cost nor minimum hop

  36. Adaptive Routing • Used by almost all packet switching networks • Routing decisions change as conditions on the network change • Failure • Congestion • Requires info about network • Decisions more complex (mer prossesering i hver node) • Tradeoff between quality of network info and overhead • Reacting too quickly can cause oscillation • Too slowly to be relevant

  37. Adaptive Routing - Fordeler • Improved performance • Aid congestion control • Complex system • May not realize theoretical benefits

  38. Adaptiv ruting - strategi • Based on information sources • Local (isolated) • Route to outgoing link with shortest queue • Can include bias for each destination • Rarely used - do not make use of easily available info • Adjacent nodes • All nodes

  39. Isolated Adaptive Routing Innkommende pakke Node 6 B=Bias=foretrukken rute Q=kø lengde Innkommende pakker sendes til den node som gir minimum av Q+B Eksempel innkommende pakke fra node 1 som skal til node 6

  40. X.25 • X.25 definerer grensesnittet mellom brukerutstyr og nettet, dvs mellom DTE (Data Terminating Equipment) og DCE (Data Circuit –terminating Equipment) • X.25 definer tre lag • Fysisk lag • Link lag • Nett lag • Første versjon av X.25 i 1976 • Andre versjon november 1980 • Nye tjemester i 1984

  41. X.25 pakkesvitsjet nett DTE-Data Terminating Equipment

  42. X.25 forhold mellom DTE og DCE • Lag 1 protokollen gjelder mellom DTE og DCE • Omformer signaler fra DTE til abonnentlinjen mellom DCE og pakkesvitsjen • Protokollene på lag 2 og lag 3 gjelder mellom DTE og pakkesvitsjen.

  43. X.25 – Fysisk lag • Grensesnitt mellom brukerutstyr (DTE) og nettutstyr (DCE) • Data terminal equipment DTE (burkerutstyr) • Data circuit terminating equipment DCE (nettutstyr) • Referer til X.21 eller X.21 bis spesifikasjonen for lag 1

  44. X.25 - datalinklag • Benytter HDLC (High Level Data Link Control) basert protokoll kalt LAPB • LAPB står for Link Access Protocol Balanced • Subset av HDLC • Balanced betyr at det kan settes opp linker i begge retninger • LAPB er svært lik LAPD i ISDN, men tilbyr ikke multipleksing av flere linkkanaler på samme fysiske linje.

  45. X.25 – Nettlag • Lag 3 benyttes for opp- og nedkobling av samtaler. Tilsvarende som for oppsett av ISDN B-kanaler IDLE- No connection Connection establishment Tilstander for en connection oriented forbindelse Overføring avdata mellom brukerene Data transfer Connection release IDLE

  46. Virtual circuits • External virtual circuits • Logical connections (virtual circuits) between subscribers

  47. X.25 Use of Virtual Circuits

  48. Virtual Circuit Service • Virtual Call • Dynamically established • Permanent virtual circuit • Fixed network assigned virtual circuit • Må abonneres på, dvs en må bestille permanente virtuelle kanaler fra nettoperatøren

  49. Virtual Call

More Related