Komunikacijske tehnologije

Komunikacijske tehnologije

Komutacija paketaPacket Switching

PrincipiKomutacija linija predviđena za glas

Resursi se dodjeljuju određenom pozivu Većinu vremena konekcija je prazna Brzina je fiksna

Oba kraja moraju raditi na istoj brzini

Osnovne operacijePodaci se prenose u malim paketima

Obično oko 1000 okteta Veće poruke se dijele u manje pakete Svaki paket sadrži korisničke informacije uz

kontrolne informacije

Kontrolne informacije Usmjeravanje (adresiranje)

Paketi se primaju, kratko spremaju (buffered) i šalju na slijedeći čvor Spremi i proslijedi - Store and forward

Upotreba paketa

PrednostiEfikasna upotreba linije

Jedna linija od čvora do čvora može biti dijeljena među više paketa kroz vrijeme

Paketi idu u repove (queue) i šalju se koliko je brzo moguće

Konverzija brzina Svaka stanica se spaja čvor svojom brzinom Čvorovi spremaju pakete ako trebaju izjednačiti

brzinu

Paketi se primaju i kada je mreža puna Isporuka može biti sporija

Mogu se koristiti prioriteti

Komutacijske tehnikeStanice razbijaju duge poruke u paketePaketi se šalju jedan po jedan na mrežuPakete se koristi na dva načina

Datagram Virtual circuit

DatagramSvaki paket se obrađuje neovisnoPaketi mogu koristiti bilo koju praktičnu

rutuPaketi mogu doći izvan redoslijedaPaketi mogu nestatiNa prijemniku je da posloži pakete u

odgovarajući raspored, te da se nosi sa nedostajućim paketima

Virtualne linije - Virtual CircuitRuta se određuje i “uspostavlja” prije

slanje paketaZahtjev sa uspostavom i potvrda

uspostave uspostavljaju konekciju (handshake)

Svaki paket sadrži identifikator virtualne linije (virtual circuit identifier)umjesto odredišne adrese

Nije potrebno odabirati rutu za svaki paketJasan zahtjev za prekid virtualne linijeNije dedicirani put

Virtualne linije ili DatagramVirtualne linije

Mreža može pružiti redoslijed i kontrolu greški Paketi se prosljeđuju brže

Nema potrebe za proračunom rute

Manje pouzdanGubitak čvora – gubitak svih linija

Datagram Nema uspostave veze na početku

Bolje ako je manje paketa

FleksibilnijiUsmjeravanjem se može izbjeći zagušeni dio mreže

Veličina paketa

Komutacija paketa i linijaPerformanse

Kašnjenje propagacije - Propagation delay Vrijeme slanja - Transmission time Kašnjenje čvora - Node delay

Event Timing

Vanjske i unutarnje operacijeKomutacija paketa – datagrami ili

virtualne linijeSučelje između stanice i mrežnog čvora

Orijentirano an vezu - Connection orientedStanica traži logičku konekciju (virtual circuit)Sve pakete se identificira pripadnošću toj konekciji &

redom označavajuMreža isporučuje pakete u slijeduVanjske virtual circuit servicenp. X.25

Bez konekcije - ConnectionlessPaketi se obrađuju neovisno

Kombinacije (1)Vanjska virtualna linija, interna virtualna

linija Dedicirana ruta kroz mrežu

Vanjska virtualna linija, interni datagram Mreža obrađuje svaki paket neovisno Različiti paketi za isti vanjsku virtualnu liniju

mogu proći različitim internim rutama Mreža sprema pakete na odredišnom čvoru

radi slaganja u pravilni redoslijed

Kombinacije (2)Vanjski datagram, unutarnji datagram

Paketi se obrađuju neovisno i od strane mreže i od strane korisnika

Vanjski datagram, unutarnja virtualna linija Vanjski korisnik ne vidi konekciju Vanjski korisnik šalje paket po paket Mreža slaže virtualne konekcije

Vanjska virtualnalinija idatagram

Unutarnjavirtualnalinija iDatagram

Usmjeravanje - RoutingKompleksni, krucijalni dio kod mreža s

komutacijom paketaKoje se karakteristike traže?

Ispravnost Jednostavnost Robusnost Stabilnost Poštenost Optimalnost Efikasnost

Kriteriji po performansamaUpotrjebljavaju se za odabir ruteMinimalni hopNajmanja cijena

Cijene ruta

Odluke - vrijeme i mjestoVrijeme

Paket ili virtualna linija

Mjesto Distribuirano

Na svakom čvoru

Centralizirano Izvor

UsmjeravanjeOdluke o usmjeravanju se obično donose na

osnovi znanja o mreži (ne uvijek)Distribuirano usmjeravanje

Čvorovi koriste lokalno znanje Mogu skupljati znanje od susjednih čvorova Mogu koristiti znanje od čvorova na potencijalnoj ruti

Centralno usmjeravanje Skuplja informacije od svih čvorova

Kada se vrši osvježavanje? Kada se obnavljaju informacije o mreži u čvorovima Fiksno – nema obnavljanja Promjenjivo – redovita obnavljanja

Strategije usmjeravanjaFiksno (ili statičko)Poplavljivanje - FloodingSlučajno - RandomPrilagodljivo - Adaptive

Fiksno usmjeravanjeJedna trajna ruta za svaki par izvor-

odredišteRute se određuju korištenjem algoritma za

određivanjem najjeftinijeg ili najbržeg putaRuta ostaje fiksna dok ne dođe do

promjene u topologiji

Tablice fiksnogusmjeravanja

Poplavljivanje - FloodingNe traži ikakvo znanje o mrežiČvor šalje pakete svakom susjeduDolazni pakete se retransmitiraju prema

svakom linku vezi osim prema dolaznom linkuNa kraju će vjerojatno nekoliko kopija doći do

odredištaSvaki paket se jedinstveno označava tako da

se kopije mogu odbacitiČvorovi mogu zapamtiti već poslane pakete Može se staviti brojač hopova u pakete

Flooding - primjer

Svojstva Flooding-aSvaka moguća ruta će biti isprobana

Vrlo robusno

Barem jedan paket će proći minimalnom rutom Može se iskoristiti za uspostavu virtualne linije

Svi čvorovi će biti posjećeni Korisno za distribuiranje informacija

Slučajno usmjeravanje - Random RoutingČvor odabere jedan odlazni put za

primljeni paketOdabir može biti slučajan ili round-robinMože se odabrati odlazni put na temelju

izračuna vjerojatnoćeNema potrebe za poznavanjem mrežeRuta obično ne ispadne najkraća

Prilagodljivo usmjeravanje -Adaptive RoutingKoristi se na skoro svim mrežamaOdabiri ruta se mijenjaju kako se mijenaj

stanje na mreži Greške, ispadi Zagušenje

Traži znanje o mrežiOdluke su kompleksnijeKompromis između kvalitete informacija o

mreži i dodatnog opterećenjaPrebrzo reagiranje može izazvati osciliranje

Prilagodljivo usmjeravanje - prednostiPoboljšane performansePomaže kod kontrole zagušenjaKompleksan sustav

Ne mora nužno iskoristiti teoretske benefite

KlasifikacijaBazirano na izvore informacija

Lokalno (izolirano)Ruta prema linku s najmanjim redom Rijetko se koristi – ne upotrjebljava dostupne informacije

Susjedni čvorovi Svi čvorovi

Izolirano prilagodljivo usmjeravanje

ARPANET Usmjeravanje(1)Prva generacija

1969 Distribuirano prilagodljivo Procijenjeno kašnjenje kao kriterij Bellman-Ford algoritam Čvorovi izmjenjuju delay vector sa susjedima Tablica usmjeravanje se ažurira Ne uzima u obzir brzinu linije, samo queue Dužina queue-a nije dobar pokazatelj kašnjenja Sporo reagira na zagušenje

ARPANET Usmjeravanje (2)Druga generacija

1979 Uzima kašnjenje kao kriterij Direktno se mjeri kašnjenje Koristi Dijkstra-in algoritam Dobro kod malog i srednjeg opterećenja Pod velikim opterećenjem slaba povezanost

između prijavljenog i stvarnog kašnjenja

ARPANET Usmjeravanje (3)Treća generacija

1987 Novi način izračuna “troška” nekog linka Mjeri prosječno kašnjenje u zadnjih 10 sekundi Normalizira na osnovi trenutne vrijednosti i

prethodnih rezultata

X.251976Sučelje između hosta i mreže s

komutacijom paketaGotovo univerzalno rješenje na mrežama s

komutacijom paketa i za komutaciju paketa kod ISDN

Definira tri sloja Fizički Link Paket

X.25 – fizički slojSučelje između priključene stanice i linka

do čvoraData terminal equipment DTE - korisnikData circuit terminating equipment DCE

(čvor)Koristi fizičke specifikacije kao X.21Pouzdan prijenos preko fizičkog linkaNiz okvira

X.25 - LinkLink Access Protocol Balanced (LAPB)

podskup HDLC

X.25 – Paketni slojVanjske virtualne linije - External virtual

circuitsLogičke konekcije (virtual circuits) između

pretplatnika

X.25

Usluge na virtualnim linijamaVirtualni poziv

Dinamička uspostava

Trajna virtualna linija Virtualan linija fiksno dodijeljena od mreže

Virtualnipoziv

Format paketa

MultipleksiranjeDTE može uspostaviti 4095 istovremenih

virtualnih linija prema drugim DTE-ovima preko jednog DTC-DCE linka

Paketi sadrže 12 bitni broj virtualne linije

Označavanje virtualnih linija

Kontrola greški i tokaHDLS

Sekvence paketaKompletne sekvence paketaOmogućava veće blokove podataka kroz

mrežu sa manjom veličinom paketabez gubitka integriteta paketa

A paketi M bit 1, D bit 0

B paketi The rest

Nula ili više A followed by B

Reset i restartReset

Reinicijalizira virtualnu liniju Brojevi sekvenci se postavljaju na nulu Paketi u tranzitu su izgubljeni Na višim slojevima je da povrate pakete

Restart Ekvivalentno zahtjevom za čišćenje na svim

virtualnim linijama

LiteraturaStalling Chapter 10X.25 na ITU-T web sitewww.protocols.com