Her sürecin hızlı ve duyarlı olduğu bir çağda yaşıyoruz. Paket anahtarlama, günümüzde aşağıdaki gibi veri ağlarında kullanılan teknolojilerden biridir. İnternet , LAN, WAN. İnternet Protokolü Üzerinden Ses Protokolünün (VoIP) geliştirilmesi, veri ve ses trafiğini kolayca iletmek için paket anahtarlamayı etkinleştirdi. Bu, işletmelerin maliyet, verimlilik ve ölçeklenebilirlik açısından büyük faydalar elde etmesine olanak sağladı. Bu geçiş 'Verilerin kanal / ağ üzerinden minimum gecikme ile verimli bir şekilde yönlendirilmesi ve iletilmesi' anlamına gelir. Kanal, aktarımın tamamlanmasının ardından başka amaçlar için kullanılabilir hale getirilir.
Paket Anahtarlama nedir?
Tanım: Paket anahtarlama, paketleri iletmek için bağlantısız bir ağ anahtarlama yaklaşımı kullanan bir dizi protokolü ifade eder. Bu anahtarlamada, mesajlar kırılır ve paket adı verilen küçük birimler halinde gruplanır. Bu paketler, hedefine ulaşmak için dijital bir ağ üzerinden ayrı ayrı iletilir. Paketlerin hedeflerine ulaşmak için aynı rotayı takip etmeleri gerekmez. Tüm paketler bir hedefe farklı bir sırayla ulaştıkça, orijinal mesaj hedef tarafından yeniden derlenir. Paket anahtarlama şeması aşağıda gösterilmiştir.
Bu anahtarlamada, paketlerin iki bölümü vardır - bir başlık ve bir yük. Başlıktaki bilgi, ağ donanımı / ara düğümün paketlerin hedefine doğru yönlendirildiğinden emin olmasına izin verirken, kesin veriler yük tarafından taşınır.
Her paketin, değişken bit hızına sahip bir ağ üzerinden bağımsız olarak seyahat etmek için bir kaynak ve hedef adresi vardır. Paketler, eşzamansız olarak ara düğümler tıkanıklık, kuyruk vb. nedenlerle ve dolayısıyla farklı yolları izler. Bu paketler hedefe farklı bir sırayla ulaşır ve hedef, aynı dosyanın verilerinin yeniden birleştirilmesini sağlar.
Mesaj dört paketten oluşur - A, B, C ve D. Her paket kaynak ve hedef adresinden oluşur ve aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi kaynaktan hedefe ulaşmak için birden fazla yol izler.
paket değiştirme
Paket Anahtarlama Modları
Paket anahtarlama iki ana türe ayrılır. Onlar:
Bağlantı Odaklı Paket Anahtarlama
Bu aynı zamanda, iletimden önce bir yol oluşturmak için bir kurulum aşaması veya sanal bağlantı gerektiren sanal devre anahtarlaması olarak da bilinir. Sinyalleşme protokolü ile, gönderenin, alıcının ve aynı mesajın tüm paketlerinin bu yolu takip etmesini sağlamak için önceden tanımlanmış bir yol ayarlanır. Anahtarlar / yönlendiriciler sağlar gerçek sanal bağlantıyı tanımak için devre kimliği. Bu tür anahtarlamadaki veriler küçük birimlere bölünmüştür. Bu küçük birimlere sıra numarası eklenir. Bu süreçte üç aşama anlatılmaktadır. Kurulum, veri aktarımı ve yırtma aşamasıdır.
Bağlantı odaklı paket anahtarlama
Kurulum aşamasında, adres bilgileri yalnızca her düğüme aktarılır. Hedefe giden yol bulunur bulunmaz, her ara düğümün anahtarlama tablosuna bir giriş eklenir.
Veri aktarımı aşamasında, paket başlığı uzunluk, zaman damgası ve sıra numarası gibi bilgileri içerebilir. Bu bilgiler, farklı paketler için farklı olabilir.
Bağlantı yönelimli paket anahtarlamanın öne çıkan uygulamalarından biri, anahtarlamalı WAN'dır. X.25, Frame-Relay, ATM (asenkron transfer modu) ve çok protokollü etiket anahtarlama gibi protokoller bu tip anahtarlama yaklaşımını kullanır.
Bağlantısız Paket Anahtarlama
Bağlantısız tip Anahtarlama, yaygın olarak datagram anahtarlaması olarak bilinir. Burada her paket, bir kaynak ve hedef adresi ve bağlantı noktası adresi ve diğer gerekli bilgileri içerir. Bazen paketler bir sıra numarasıyla etiketlenir.
Datagram paket anahtarlamasında, paketler bağımsız olarak ve farklı rotalarda dolaşır ve bu nedenle hedefe ulaşan paketler sıra dışı teslimat olabilir. Paketler varış yerine sırasız bir formatta ulaştıklarında, orijinal mesaj, paketlerin sıra numaralarına bağlı olarak geri alınacaktır.
Bağlantısız anahtarlamada güvenilir paket teslimi garanti edilmez. Bu nedenle, uçtan uca sistemlere ek protokoller sağlamak gerekir.
Bağlantısız paket anahtarlama
Paket Anahtarlamada Gecikmeler
Bu geçişteki dört tür gecikme şunlardır:
İletim Gecikmesi
Basitçe, tüm paketleri göndermek için geçen süreyi ifade eder veya tüm veri bitlerini iletişim ortamına emmek için geçen süreyi belirtir. Aktarma gecikme, paketin uzunluğuna ve ağın bant genişliğine bağlıdır.
İletim gecikmesi = veri boyutu / bant genişliği = (L / B) saniye
Yayılma gecikmesi
Yayılma gecikmesi, bitlerin bağlantı üzerinden kaynaktan hedefe gitmesi için geçen süreyi ifade eder. Uzaklık ve yayılma hızı, yayılma gecikmesini etkileyen faktörlerdir.
Yayılma gecikmesi = mesafe / iletim hızı = d / s
Kuyruk Gecikmesi
Kuyruk gecikmesi, ağdaki trafiğin doğası nedeniyle oluşur. Bu nedenle, bir kuyrukta çalıştırılıncaya kadar beklemek için harcanan süreyi ifade eder ve aşağıdaki gibi tanımlanır -
Ortalama kuyruklama gecikmesi = (N-1) L / (2 * R)
'N' nin hayır olduğu yerde. paket sayısı
'L', paketin boyutudur
'R' bant genişliğidir
İşlem Gecikmesi
Bir paketi işlemek için geçen süreyi ifade eder. İşlem gecikmesi aynı zamanda bit hatalarını kontrol etmek, çıktı bağlantısını belirlemek vb. İçin gereken süreyi de ifade eder.
Toplam süre veya Uçtan uca süre = İletim gecikmesi + Yayılma gecikmesi + Kuyruklama gecikmesi + İşleme gecikmesi
Paket Anahtarlamanın Devre Anahtarlamaya Göre Avantajları
Bu anahtarlama, devre anahtarlamaya kıyasla çeşitli faydalar sunar ve aşağıda listelenmiştir:
- Verileri kendi yollarını bularak bir hedefe ulaştırır. Devre anahtarlama özel ve önceden tanımlanmış bir kanala sahiptir.
- Eksik paketler hedef devre anahtarlaması tarafından tespit edildiğinden oldukça güvenilirdir ve bu seçeneğe sahip değildir.
- Paketler hızlı bir şekilde hedef devre anahtarlamasına yönlendirildiğinden, daha az bant genişliği kullanır ve özel bant genişliğine sahip olmalıdır.
- Bu anahtarlamadaki kanal, paketler yönlendirildiği anda diğer iletimler için kullanılabilir durumdadır.Devre anahtarlama, sesli iletişim tamamlanana kadar kanalı işgal eder.
- Uygun maliyetli ve uygulanması daha kolay devre anahtarlaması pahalıdır
Devre Anahtarlamadan Paket Anahtarlamanın Dezavantajları
Çeşitli faydalar sunmasına rağmen, bu geçiş aşağıda listelenen dezavantajları da sunar:
- Bu anahtarlamada paketlerin hareketi senkronize olmadığından, sesli aramalar gibi iletişim uygulamalarında uygun olmayabilirken, devre anahtarlama sesli aramalar için oldukça uygundur.
- Paketler düzenli bir şekilde hareket etmez, her bir paket devre anahtarlamasını tanımlamak için sıra numaraları sağlanmalıdır, kanalın kullanıcılara en iyi deneyimi vermesi için en yüksek önceliği verir
- Bu anahtarlamada, paketler hedefe ulaşmak için birden çok yol üzerinden yönlendirildiği için her düğümde karmaşıklık yüksektir, bu da veri kaybına veya paketlerin tesliminde gecikmeye yol açar devre anahtarlama, veri kaybı olmamasını sağlar
- Bu anahtarlama, verileri korumak için ek ve güvenli protokollere ihtiyaç duyar ve bu da uygulama maliyetlerinde önemli bir artışa neden olur.
SSS
1). Veri paketi anahtarlama nedir?
Veri paketi anahtarlama, verileri paketler biçiminde bir ağ üzerinden aktarmak için kullanılan bir yaklaşımdır. Veriler, paketler olarak bilinen küçük değişken uzunluklu birimlere bölünür. İçinde veri bulunan her paket ağ ile birlikte hareket eder.
2). Paket değiştirmeyi kim icat etti?
Amerikalı bilim adamı 'Paul Baran' 1960 yılında paket anahtarlama kavramını araştırdı. 1965'te Donald Davies benzer bir yönlendirme konsepti geliştirdi ve bunu paket anahtarlama olarak adlandırdı.
3). Anahtarlama teknikleri nelerdir?
Üç tür anahtarlama tekniği vardır - Paket Anahtarlama, devre Anahtarlama ve Mesaj Anahtarlama.
4). Geçiş yapmakla ne demek istiyorsun?
Anahtarlama, düğümlerin bir ağ üzerindeki belirli noktalar arasında iletilmesini sağlamak için verileri kontrol edebildiği veya değiştirebildiği bir teknik türüdür.
5). Bağlantısız paket anahtarlama nedir?
Bağlantısız Paket Anahtarlama, yaygın olarak datagram anahtarlaması olarak bilinir. Burada mesaj kırılır ve paketlere bölünür. Her paketin, bir ağ üzerinden bağımsız olarak seyahat etmek için bir kaynak ve hedef adresi vardır. Paketler, tıkanıklık, kuyruk vb. Nedenlerle ara düğümler tarafından eşzamansız olarak iletilir ve bu nedenle farklı yolları izler. Bu paketler hedefe farklı bir sırayla ulaşır ve hedef, aynı dosyanın verilerinin yeniden birleştirilmesini sağlar.
Bu nedenle, bu makalede paket anahtarlama kavramını tartıştık. İki paket anahtarlama teknikleri çeşitli avantaj ve dezavantajlarla birlikte, okuyucuya sürekli ve etkili iletişim için hangisinin en iyi teknolojinin kullanılacağını anlamasına imkan verecek şekilde tartışılmaktadır. Modern paket anahtarlamanın basit bir örneği, e-posta ve WAN kullanan Web sayfalarıdır ve normal telefon hizmeti, devre anahtarlama teknolojisinin bir örneği olarak kabul edilir.
