Packet Switching

Packet Switching Prinsip-prinsip Packet Switching Contoh Sistem Virtual Circuit & Datagram Routing Traffic Control X.25

Prinsip Packet Switching • Message dibagi menjadi paket2 kecil sebelum ditransmisikan • Pipelining ->mengurangi transmission delay A B C D

Keuntungan: - Efisiensi line besar - Menggunakan prioritas - Dapat mengkonversi data rate - Memungkinkan error detection & correction, fault diagnosis - Sender & receiver tdk perlu ready bersamaan Dua Pendekatan Packet Switching • Datagrams • Virtual Circuit

Datagrams • Tiap paket diperlakukan sendiri2 melalui network, tanpa referensi paket sebelumnya, misal : Internet • Keuntungan: 1. Mencegah fase setup 2. Lebih fleksibel 3. Lebih reliable

Virtual Circuit • Perencanaan dasar rute dilakukan sebelum transfer data • Keuntungan : 1. Mudah dalam error & flow control 2. Penggunaan bandwidth lebih efisien

Ukuran Paket Hubungan ukuran paket dan transmission time

Makin banyak & makin sedikit paket dapat meningkatkan delay: 1. Tiap paket mengandung sejumlah header  banyak paket, banyak header. 2. Bila lebih banyak paket digunakan untuk message tunggal.

Perbandingan Circuit & Packet Switching

3 tipe delay : 1.Delay penyebaran (propagation delay): sinyal-> menyebar dr node ke node lain. 2.Waktu transmisi : transmitter->mengeluarkan blok data. 3.Node delay : node->melakukan proses (switch data)

Circuit switching Datagram packet switching Virtual circuit packet switching Tergantung pada path transmisi Tidak tergantung Tidak tergantung Transmisi data secara kontinu Transmisi paket-paket Transmisi paket-paket Interaksi yang cukup cepat Idem Idem Message-message tidak disimpan Paket-paket mungkin disimpan sampai dikirim Paket-paket disimpan sampai dikirim Path dibentuk untuk seluruh percakapan Rute terbentuk untuk tiap paket Rute terbentuk untuk seluruh percakapan Delayy setup panggilan; delay transmisi diabaikan Delay transmisi paket Delay setup panggilan; delay transmisi paket Sinyal sibuk bila party yang dipanggil sibuk Pengirim mungkin memberitahukan jika paket tidak dikirimkan Pengirim memberitahukan koneksi diabaikan

Kelebihan beban mungkin memblok setup panggilan; tidak ada delay untuk pembentukan panggilan-panggilan Kelebihan beban meningkatkan delay paket Kelebihan beban mungkin memblok setup panggilan; meningkatkan delay paket Elektromekanikal atau komputerisasi switching node Small switching node Small switching node Pemakai bertanggung jawab untuk kehilangan proteksi message Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk paket-paket individu Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk serangkaian paket-paket Biasanya tidak ada konversi kecepatan atau kode Ada Ada Bandwidth transmisi yang tetap Pemakaian bandwidth yang dinamis Pemakaian bandwidth yang dinamis Tidak ada kelebihan bit-bit setelah setup panggilan Kelebihan bit-bit dalam tiap message Kelebihan bit-bit dalam tiap paket

Operasi eksternal & internal • Secara eksternal, PSN ->datagram atau virtual circuit, namun internalnya bisa berbeda. • Eksternal view : interface antara PSN dengan host • Internal view : operasi2 dalam PSN

Kombinasi Jaringan * Eksternal virtual circuit, internal virtual circuit : ketika user meminta (merequest) suatu virtual circuit, rute melalui jaringan dibentuk. Semua paket akan mengikuti rute yang sama itu. * Eksternal virtual circuit, internal datagram : jaringan memegang tiap paket yang terpisah. Oleh karena itu paket yang berbeda untuk virtual circuit yang sama akan mengambil rute yang berbeda. Bagaimanapun juga, jaringan berusaha untuk mengirim paket-paket ke tujuan. Secara tipikal, jaringan akan menyimpan paket-paket pada node tujuan sehingga mereka mungkin diminta untuk pengiriman. * Eksternal datagram, internal datagram : tiap paket diperlakukan sendiri-sendiri dari kedua-duanya baik user maupun jaringan. * Eksternal datagram, internal virtual circuit : kombinasi ini membuat sedikit perbedaan, karena satu terkena biaya implementasi virtual circuit tetapi tanpa memperoleh manfaat.

Operasi internal Datagram Virtual circuit Operasi Eksternal Datagram ARPANET (packet) ----- Virtual circuit ARPANET (message,paket) TYMNET (packet multiplexing) SNA (rute virtual dan eksplisit) Contoh Jaringan

Routing • Dalam PCN, perlu ditentukan path sender ke destination. Biasanya tedapat banyak path, sehingga kita harus memilih satu. • Karakteristik : * Kebenaran * Stabil * Sederhana * Indah * Kekuatan * Optimalitas

Elemen dari Teknik Routing

Algortima Biaya Terkecil Mencari biaya terkecil dlm pemakaian PSN Djikstra Algorithm : 1. Inisialisasi: M = {s}, Dn = dsnfor n ¹ s 2. Cari node tetangga diluar M yg mempunyai path dgn biaya terkecil dari node S, satukan ke M Cari w Ï M shg Dw = min(j Ï M) Dj Tambahkan w to M 3. Perbaharui path dengan biaya terkecil Dn = min[Dn , Dw + dwn] untuk semua n Ï M Ulangi langkah 2 & 3 sampai M = N

Keterangan : N : kumpulan node jaringan S : Sumber node M : kumpulan node yg digolongkan oleh algoritma aij : Biaya link dari node i ke j ; dii = 0, dan dij = ~ jika 2 node tidak dihubungkan secara langsung; dij  0 jika 2 node dihubungkan secara langsung. • Dn : Biaya path dengan biaya terkecil dari node S ke node n yang diketahui pada algoritma.

Bellman Ford’s Algorithm 1. Inisialisasi: Dn (0) = ¥ for all n ¹ s Ds (h) = 0 for all h 2. Untuk tiap h ³ 0 Dn(h+1) = min(j) [Dj(h) + djn] Keterangan : S : sumber node H : jumlah link maksimum dalam suatu path pada tingkatan dari algoritma Dn (h) : Biaya path dengan biaya terkecil dari node S ke node n dibawah tekanan dari tidak lebih h links.

Routing Strategy 1. Fixed Routing - Rute tetap - Keuntungan: * Sederhana * Reliable - Kerugian: * Kurang fleksibel * Tidak bereaksi pada kegagalan jaringan

Routing Strategy 2. Flooding (Penyebaran) * Sebuah paket dikirim oleh sebuah sumber node ke setiap satu node tetangganya. * Sifat : 1. Tiap kemungkinan rute dicoba 2. Paling sedikit 1 duplikat menggunakan rute hop minimum. * Kerugian : 1. Meningkatkan delay 2. Meningkatkan traffic jaringan

Routing Strategy 3. Random Routing * Link dipilih secara random. * Jarang dipakai -> krn delay tidak dapat diprediksi dalam pengiriman paket & peningkatan beban lalu lintas.

Routing Strategy 4. Adaptive Routing Digunakan untuk 2 alasan : 1. Dpt membuktikan performa seperti yg dilihat oleh pengguna jaringan. 2. Menolong kontrol lalu lintas. • Tiga Tipe: • Isolated->local info, distributed control • Distributed->info dari tetangga, distributed control • Centralized->info dari semua node, centralized control

Traffic Control • Karakteristik : * Tipe->Flow control, Congestion Control, Deadlock Avoidance * Scope->Paket(datagram), Stream(VC) * Level->Hop, Network acces, Entry to exit

Flow Control • Receiver mengontrol kecepatan menerima data, sehingga data tdk menumpuk • Menggunakan sliding window

Congestion Control • Mengatur sejumlah paket dalam jaringan yg berada di bawah level dimana performanya turun secara drastis. • Menggunakan teori queueing • Mekanisme : 1. Kirim suatu paket kontrol dari node yang penuh ke beberapa atau semua node sumber 2. Bergantung pada informasi routing 3. Gunakan paket end to end 4. Biarkan node-node packet switching menambah informasi congestion ke paket-paket sementara mereka berangkat.

Deadlock Avoidance • Merancang jaringan agar tidak deadlock. • Deadlock->kondisi dimana kumpulan node-node tdk dapat memajukan paket-paket karena tidak ada buffer. • 3 tipe deadlock: 1. Direct store-and-forward deadlock 2. Indirect store-and-forward deadlock 3. Reassembly deadlock

X.25 • Standar yg mengkhususkan interface antara host dan PSN secara universal, digunakan dalam ISDN. • Tiga Layer :

3 Layer : • Physical Layer : interface fisik (X.21 / V.24 (EIA 232)) • Link Layer : Transfer melalui link fisikal sbg rangkaian frame (LAP-B) • Packet Layer : kontrol informasi & user membentuk paket

X.25 Interface

Tipe Koneksi dalam X.25 1. Virtual Call (Switched Virtual Call) menggunakan setup & prosedur call yang jelas. 2. Permanent Virtual Circuit Tidak ada setup dan clearing prosedur. 3. Fast Select Call Untuk pertukaran data diatas 128 b sementara data di-setup & cleared.

Packet Switching