Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

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

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Datakommunikasjon Høsten 2001 Forelesning nr 6, 24. september 2001 Chapter 10, Packet Switching."— Utskrift av presentasjonen:

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

2 Øvingsoppgaver zOppgave 10.23, 10.24, men bare for nett (a)

3 Dagens tekst zPakkesvitsjing prinsipper zRuting zX.25

4 Linjesvitsjing (Circuit switching) zEn dedikert forbindelse settes opp mellom brukerene. zLinjesvitsjing er designet for taleforbindelser zRessursene er er dedikert til en bestemt forbindelse zEksempel: yOppsett av en telefonsamtale mellom to brukere zUlemper: yIkke den mest optimale utnyttelsen av ressurser yNettet kan f. eks ikke tilby hastighetskonvertering

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

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

7 Pakkesvitsjing zIngen 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 zFordel: yEffektiv utnyttelse av nettverksressurser

8 Pakkesvitsjing - basisfunksjoner zData sendes i små pakker yTypisk 1000 oktetter/byte yLengre meldinger deles opp i en serie med pakker yHver pakke inneholder bruker data + kontrollinformasjon zKontroll informasjon yRuting (adresse) informasjon om hvem som er mottakeren av pakken zPakker sendes fra node til node i nettet yStore and forward

9 Pakkesvitsjet nett

10 Pakkesvitsjing – lag 3 FACIFCSF Ramme/Frame på lag 2 f. eks.X.25 FlaggAdresse ControlInformation Frame Check Sequence Flagg

11 Pakkesvitsjing – lag 3

12 Fordeler med pakkesvitsjing zLine efficiency ySingle node to node link can be shared by many packets over time yPackets queued and transmitted as fast as possible zData rate conversion yEach station connects to the local node at its own speed yNodes buffer data if required to equalize rates zPackets are accepted even when network is busy yDelivery may slow down zPriorities can be used

13 Pakkesvitsjings teknikker zStore meldinger sendes i flere pakker zEn og en pakke sendes til nettet zPakker kan håndters på to måter yDatagram yVirtuell kanal (Virtual circuit)

14 Datagram zEach packet treated independently zPackets can take any practical route zPackets may arrive out of order zPackets may go missing zUp to receiver to re-order packets and recover from missing packets zEksempel UDP-User Datagram Protocol

15 Virtuell kanal (Virtual Circuit) zOppsett av rute gjennom nettet før det sendes datapakker med brukerdata zCall request and call accept packets establish connection (handshake) zEach packet contains a virtual circuit identifier instead of destination address zNo routing decisions required for each packet zClear request to drop circuit zNot a dedicated path zBedre utnyttelse av ressursene i nettet enn ved linjesvitsjing

16 Virtual Circuits v Datagram zVirtual circuits yNetwork can provide sequencing and error control yPackets are forwarded more quickly xNo routing decisions to make yLess reliable xLoss of a node looses all circuits through that node zDatagram yNo call setup phase xBetter if few packets yMore flexible xRouting can be used to avoid congested parts of the network

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

18 Sammenligning av linjesvitsjing, virtuell kanal og datagram

19 External and Internal Operation zPacket switching - datagrams or virtual circuits zInterface between station and network node yConnection oriented xStation requests logical connection (virtual circuit) xAll packets identified as belonging to that connection & sequentially numbered xNetwork delivers packets in sequence xExternal virtual circuit service xe.g. X.25 xDifferent from internal virtual circuit operation yConnectionless xPackets handled independently xExternal datagram service xDifferent from internal datagram operation

20 Combinations (1) zExternal virtual circuit, internal virtual circuit yDedicated route through network zExternal virtual circuit, internal datagram yNetwork handles each packet separately yDifferent packets for the same external virtual circuit may take different internal routes yNetwork buffers at destination node for re-ordering

21 Combinations (2) zExternal datagram, internal datagram yPackets treated independently by both network and user zExternal datagram, internal virtual circuit yExternal user does not see any connections yExternal user sends one packet at a time yNetwork sets up logical connections

22 External Virtual Circuit and Datagram Operation

23 Internal Virtual Circuit and Datagram Operation

24 Ruting zComplex, crucial aspect of packet switched networks zCharacteristics required yCorrectness ySimplicity yRobustness yStability yFairness yOptimality yEfficiency

25 Performance Criteria zBrukes for valg av rute gjennom nettet zMinimum antal hopp, dvs den ruten som går gjennom færrest antal noder i nettet z“Least cost” ruting yEn kostnad assosieres med hvert hopp mellom to noder

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

27 Ruting avgjørelse basert på tidspunkt og sted zTid yFor hver pakke eller når det settes opp en virtuell kanal zSted yDistribuert xRuting bestemmes av hver node i nettet ySentralisert (Network control center) ySource routing - Avsender (avsender bestemmer hvilken rute pakken skal følge i nettet)

28 Network Information Source and Update Timing zRouting decisions usually based on knowledge of network (not always) zDistributed routing yNodes use local knowledge yMay collect info from adjacent nodes yMay collect info from all nodes on a potential route zCentral routing yCollect info from all nodes zUpdate timing yWhen is network info held by nodes updated yFixed - never updated yAdaptive - regular updates

29 Ruting Strategier zStatisk ruting (Fixed) zFlooding zVilkårlig (Random) zAdaptiv

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

31 Fixed Routing Tables

32 Flooding zNo network info required zPacket sent by node to every neighbor zIncoming packets retransmitted on every link except incoming link zEventually a number of copies will arrive at destination zEach packet is uniquely numbered so duplicates can be discarded zNodes can remember packets already forwarded to keep network load in bounds zCan 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 zAll possible routes are tried yVery robust zAt least one packet will have taken minimum hop count route yCan be used to set up virtual circuit zAll nodes are visited yUseful to distribute information (e.g. routing)

35 Vilkårlig ruting (Random) zNode selects one outgoing path for retransmission of incoming packet zSelection can be random or round robin zCan select outgoing path based on probability calculation zNo network info needed zRoute is typically not least cost nor minimum hop

36 Adaptive Routing zUsed by almost all packet switching networks zRouting decisions change as conditions on the network change yFailure yCongestion zRequires info about network zDecisions more complex (mer prossesering i hver node) zTradeoff between quality of network info and overhead zReacting too quickly can cause oscillation zToo slowly to be relevant

37 Adaptive Routing - Fordeler zImproved performance zAid congestion control zComplex system yMay not realize theoretical benefits

38 Adaptiv ruting - strategi zBased on information sources yLocal (isolated) xRoute to outgoing link with shortest queue xCan include bias for each destination xRarely used - do not make use of easily available info yAdjacent nodes yAll nodes

39 Isolated Adaptive Routing 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 Innkommende pakke Node 6

40 X.25 zX.25 definerer grensesnittet mellom brukerutstyr og nettet, dvs mellom DTE (Data Terminating Equipment) og DCE (Data Circuit –terminating Equipment) zX.25 definer tre lag yFysisk lag yLink lag yNett lag zFørste versjon av X.25 i 1976 zAndre versjon november 1980 zNye tjemester i 1984

41 X.25 pakkesvitsjet nett DTE- Data Terminating Equipment

42 X.25 forhold mellom DTE og DCE zLag 1 protokollen gjelder mellom DTE og DCE zOmformer signaler fra DTE til abonnentlinjen mellom DCE og pakkesvitsjen zProtokollene på lag 2 og lag 3 gjelder mellom DTE og pakkesvitsjen.

43 X.25 – Fysisk lag zGrensesnitt mellom brukerutstyr (DTE) og nettutstyr (DCE) zData terminal equipment DTE (burkerutstyr) zData circuit terminating equipment DCE (nettutstyr) zReferer til X.21 eller X.21 bis spesifikasjonen for lag 1

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

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

46

47 Virtual circuits zExternal virtual circuits zLogical connections (virtual circuits) between subscribers

48 X.25 Use of Virtual Circuits

49 Virtual Circuit Service zVirtual Call yDynamically established zPermanent virtual circuit yFixed network assigned virtual circuit yMå abonneres på, dvs en må bestille permanente virtuelle kanaler fra nettoperatøren

50 Virtual Call

51

52 X.25 pakkeformat

53 X.25 felter zGroup- og Channel feltene angir virtuell kanal zC-bit der ”0” angir datapakke og ”1” kontrollpakke zSekvensnummer Modulo 8 eller modulo 128, dvs 3 eller 7 bit benyttes ifm ”Sliding window”. zMore-bit (M-bit) som angir pakker som hører sammen dersom en melding fra høyere lag er blitt fragmentert (oppdelt) zD-bit lik ”1” angir at kvittering for pakkene skal komme fra den andre brukerens DTE. ”0” angir lokal DCE

54 Multiplexing – Virtual circuits zEn DTE kan etablere 4095 simultane virtuelle kanaler med andre DTE-er over en enkelt DTC- DCE link zHver pakke inneholder et 12 bit virtuelt kanal nummer

55 Nummerering av virtuell kanal

56 Packet Sequences zComplete packet sequences zAllows longer blocks of data across network with smaller packet size without loss of block integrity zA packets yM bit 1, D bit 0 zB packets yThe rest zZero or more A followed by B

57 Reset and Restart zReset yReinitialize virtual circuit ySequence numbers set to zero yPackets in transit lost yUp to higher level protocol to recover lost packets yTriggered by loss of packet, sequence number error, congestion, loss of network internal virtual circuit zRestart yEquivalent to a clear request on all virtual circuits yE.g. temporary loss of network access

58 X.25 Fast select facility zEn vanlig X.25 Call request pakke kan inneholde 16 oktetter med brukerdata zFast select tillater 128 oktetter med brukerdata zClear request kan også inneholde 128 oktetter med brukerdata zBenyttes av applikasjoner som kun trenger å utveksle små mengder med data.

59 X.75 og X.121 X.75 spesifiserer protokollen mellom PSDN X.121 spesifiserer adressering mellom DTE-er PSDN- Packet Switched Data Network

60 X.121 adresse (National Terminal Number) (International Data Number) (Data Network Identification Code) (Public Switced Network)

61 Datapak-nettet zTelenor markedsfører X.25 tjenestene under navnet ”Datapak”.  Datapak har samtrafikk med over 160 nett i mer enn 60 land.  Aksesshastigheter Datapak leveres som enten fast (X.25) eller oppringt forbindelse (X.28) med følgende hastigheter: zX.25: bit/s zX.28: bit/s zX.28 er oppkobling fra telefonnettet til Datapak


Laste ned ppt "Datakommunikasjon Høsten 2001 Forelesning nr 6, 24. september 2001 Chapter 10, Packet Switching."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google