Vi lever i en æra, hvor enhver proces er hurtig og lydhør. Pakkeskift er en sådan teknologi, der bruges i dag på datanetværk som Internet , LAN, WAN. Udviklingen af Voice over Internet Protocol (VoIP) muliggjorde pakkeskift for nemt at overføre data og stemmetrafik. Dette gjorde det muligt for virksomheder at opleve store fordele med hensyn til omkostninger, effektivitet og skalerbarhed. Det her skifte henviser til routing og transmission af data på en effektiv måde gennem kanalen / netværket med minimal latens. Kanalen stilles til rådighed til andre formål efter afslutningen af transmissionen.
Hvad er pakkeskift?
Definition: Pakkeskift refererer til et sæt protokoller, der bruger en forbindelsesfri netværksskiftemetode til at transmittere pakkerne. Ved denne skift brydes beskederne og grupperes i små enheder kaldet pakker. Disse pakker transmitteres individuelt over et digitalt netværk for at nå sin destination. Pakker behøver ikke at følge den samme rute for at nå deres destination. Da alle pakker ankommer til en destination i en anden rækkefølge, kompileres den originale besked af selve destinationen. Pakkeskiftdiagrammet er vist nedenfor.
I denne skift har pakker to dele - en overskrift og en nyttelast. Oplysningerne i overskriften tillader netværkshardware / mellemnode at sikre, at pakkerne er rettet mod dets destination, mens de bestemte data bæres af nyttelasten.
Hver pakke har en kilde og en destinationsadresse til at rejse uafhængigt over et netværk med variabel bithastighed. Pakker videresendes asynkront af mellemliggende noder på grund af overbelastning, kø osv., og følger derfor forskellige ruter. Disse pakker ankommer til destinationen i en anden rækkefølge, og destinationen sørger for at samle dataene i den samme fil igen.
Meddelelsen består af fire pakker - A, B, C og D. Hver pakke består af kilde og destinationsadresse og følger mere end en rute for at nå destinationen fra kilden som vist i nedenstående figur.
pakkeomskiftning
Tilstande til pakkeskift
Pakkeskift er klassificeret i to hovedtyper. De er:
Forbindelsesorienteret pakkeskift
Dette er også kendt som skift af virtuelt kredsløb, hvilket kræver en installationsfase eller virtuel forbindelse for at etablere en sti før transmission. Med signalprotokol oprettes en foruddefineret sti, der gør det muligt for afsenderen, modtageren og alle pakker med den samme besked at følge denne sti. Switche / routere giver virtuel kredsløbs-ID for at genkende den virtuelle forbindelse. Dataene i denne type skift er opdelt i små enheder. Disse sekvenser tilføjes et sekvensnummer. I denne proces beskrives tre faser. De er oprettet, dataoverførsel og nedrivningsfase.
Forbindelsesorienteret-pakke-switch
I installationsfasen overføres kun adresseoplysninger til hver node. Så snart ruten til destinationen er fundet, tilføjes en post til skiftetabellen for hver mellemnode.
I dataoverførselsfasen kan pakkeoverskriften indeholde oplysninger som længde, tidsstempel og sekvensnummer. Disse oplysninger kan være forskellige for forskellige pakker.
En af de fremtrædende anvendelser af forbindelsesorienteret pakkeskift er i det skiftede WAN. Protokoller som X.25, Frame-Relay, ATM (asynkron overførselstilstand) og etiketskiftning med flere protokoller bruger denne type skiftemetode.
Forbindelsesfri pakkeskift
Forbindelsesløs type Switching er populært kendt som datagramskift. Her omfatter hver pakke en kilde- og destinationsadresse og portadresse og anden nødvendig information. Nogle gange er pakkerne mærket med et sekvensnummer.
I datagram-pakkeomskiftning krydser pakkerne uafhængigt og i forskellige ruter, og pakkerne, der ankommer til destinationen, kan muligvis være ude af ordre. Når pakker ankommer til destinationen i et ikke-ordnet format, skal den originale meddelelse hentes baseret på sekvensnumrene på pakkerne.
Pålidelig levering af pakker i forbindelse uden skift er ikke garanteret. Så det er nødvendigt at levere end-to-end-systemer med yderligere protokoller.
Forbindelsesfri pakkeskift
Forsinkelser i pakkeskift
De fire typer forsinkelser i denne skift er:
Transmissionsforsinkelse
Det refererer simpelthen til den tid, det tager at sende alle pakkerne, eller det tager tid at absorbere alle databitene på kommunikationsmediet. Smitte forsinkelse afhænger af pakkens længde og netværkets båndbredde.
Transmissionsforsinkelse = datastørrelse / båndbredde = (L / B) sekund
Forplantningsforsinkelse
Forplantningsforsinkelse henviser til den tid, det tager af bitene at rejse fra kilde til destination over linket. Afstand og formeringshastighed er de faktorer, der påvirker udbredelsesforsinkelsen.
Forplantningsforsinkelse = afstand / transmissionshastighed = d / s
Køforsinkelse
Køforsinkelse opstår på grund af trafikens karakter i netværket. Derfor refererer det til den tid, der er brugt på at vente i en kø, indtil den bliver udført og defineres som følger -
Gennemsnitlig køforsinkelse = (N-1) L / (2 * R)
Hvor 'N' er nr. af pakker
'L' er størrelsen på pakken
'R' er båndbredden
Behandlingsforsinkelse
Det refererer til den tid, det tager at behandle en pakke. Behandlingsforsinkelse henviser også til den tid, der kræves til at kontrollere for bitfejl, bestemme outputlink osv.
Total tid eller slut-til-sluttid = Transmissionsforsinkelse + Formeringsforsinkelse + Køforsinkelse + Behandlingsforsinkelse
Fordele ved pakkeskift over kredsløbskobling
Denne skift giver forskellige fordele i forhold til skift af kredsløb, og de er angivet nedenfor:
- Det leverer dataene til en destination ved at finde deres egne stier, kredsløbskift har en dedikeret og foruddefineret kanal.
- Det er meget pålideligt, da manglende pakker detekteres ved at skifte destinationskredsløb ikke har denne mulighed.
- Det bruger mindre båndbredde, da pakker hurtigt dirigeres mod destinationskredsløbet, der skal have dedikeret båndbredde.
- Kanalen i denne omskiftning er tilgængelig for andre transmissioner, så snart pakker dirigeres kredsløbskobling optager kanalen, indtil stemmekommunikationen er afsluttet
- Det er omkostningseffektivt og lettere at implementere kredsløbskobling er dyrt
Ulemper ved pakkeskift over kredsløbskift
På trods af at der tilbydes forskellige fordele, tilbyder denne skift også ulemper, som er anført nedenfor:
- Da bevægelsen af pakker ikke er synkron i denne omskiftning, er den muligvis ikke egnet til kommunikationsapplikationer som taleopkald, mens kredsløbskobling er yderst velegnet til taleopkald
- Pakker bevæger sig ikke organiseret, sekvensnumre skal angives for at identificere hver pakningskobling, der giver den højeste prioritet for kanalen for at give brugerne den bedste oplevelse
- I denne omskiftning er kompleksiteten høj ved hver knude, da pakker dirigeres over flere stier for at nå destinationen, hvilket fører til tab af data eller forsinkelse i levering af pakkekredsløbskoblingen sørger for, at der ikke er tab af data
- Denne omskiftning har brug for yderligere og sikre protokoller for at beskytte dataene, hvilket fører til en betydelig stigning i implementeringsomkostninger. Omskiftning af kredsløb har en dedikeret kanal til en tjeneste og en individuel rute.
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvad er datapakkeskift?
Datapakkeskift er en fremgangsmåde, der bruges til at overføre dataene over et netværk i form af pakker. Dataene er opdelt i små enheder af variabel længde kendt som pakker. Hver pakke, der indeholder data, rejser sammen med netværket ..
2). Hvem opfandt pakkeomskiftning?
Den amerikanske videnskabsmand 'Paul Baran' udforskede konceptet med pakkeskift i 1960. I 1965 udviklede Donald Davies et lignende routingskoncept og kaldte det som pakkeskift.
3). Hvad er skifteteknikkerne?
Der er tre typer skifteteknikker - Pakkeskift, kredsløbskift og meddelelseskift.
4). Hvad mener du med at skifte?
Skift er en type teknik, gennem hvilken noder kan styre eller skifte data for at sikre, at de transmitteres mellem givne punkter på et netværk.
5). Hvad er forbindelsesløs pakkeskift?
Forbindelsesfri pakkeskift er populært kendt som datagramskift. Her er meddelelsen brudt og opdelt i pakker. Hver pakke har en kilde og destinationsadresse til at rejse uafhængigt over et netværk. Pakker videresendes asynkront af mellemliggende noder på grund af overbelastning, kø osv. Og følger derfor forskellige ruter. Disse pakker ankommer til destinationen i en anden rækkefølge, og destinationen sørger for at samle dataene i den samme fil igen.
Således har vi i denne artikel diskuteret begrebet pakkeskift. De to teknikker til pakkeomskiftning med forskellige fordele og ulemper diskuteres, så læseren kan forstå, hvilket ville være den bedste teknologi, der kan anvendes til kontinuerlig og effektiv kommunikation. Et simpelt eksempel på moderne skift af pakker er e-mail og websider, der bruger WAN, og normal telefontjeneste betragtes som et eksempel på kredsløbskifteteknologi.
