Коммутация пакетов - это подход, используемый некоторыми протоколами компьютерных сетей для доставки данных по локальному или междугородному соединению. Примерами протоколов коммутации пакетов являются Frame Relay, IP и X.25.
Как работает коммутация пакетов
Коммутация пакетов разбивает данные на несколько частей, которые упаковываются в специально отформатированные блоки, называемые пакетами. Обычно они направляются от источника к получателю с помощью сетевых коммутаторов и маршрутизаторов. Затем данные повторно собираются в месте назначения.
Каждый пакет содержит адресную информацию, которая идентифицирует отправляющий компьютер и предполагаемого получателя. Используя эти адреса, сетевые коммутаторы и маршрутизаторы определяют, как лучше передать пакет между переходами на пути к месту назначения. Существуют бесплатные приложения, такие как Wireshark, которые при необходимости собирают и просматривают данные.
Что такое хоп?
В компьютерных сетях переход представляет собой часть полного пути между источником и пунктом назначения. Например, при обмене данными через Интернет данные проходят через несколько промежуточных устройств, включая маршрутизаторы и коммутаторы, а не напрямую по одному проводу. Каждое устройство вызывает переключение данных между одним сетевым соединением «точка-точка» и другим.
Счетчик переходов представляет собой общее количество устройств, через которые проходит данный пакет данных. Вообще говоря, чем больше прыжков должны пройти пакеты данных, чтобы достичь места назначения, тем больше будет задержка при передаче.
Сетевые утилиты, такие как ping, могут использоваться для определения количества переходов к определенному месту назначения. Ping генерирует пакеты, которые включают поле, зарезервированное для количества переходов. Каждый раз, когда способное устройство получает эти пакеты, это устройство модифицирует пакет и увеличивает количество переходов на единицу. Кроме того, устройство сравнивает количество переходов с заданным пределом и отбрасывает пакет, если его количество переходов слишком велико. Это действие предотвращает бесконечное перемещение пакетов по сети из-за ошибок маршрутизации.
За и против коммутации пакетов
Коммутация пакетов является альтернативой протоколам коммутации каналов, исторически использовавшимся для телефонных сетей, а иногда и для соединений ISDN.
По сравнению с коммутацией каналов, коммутация пакетов имеет следующие преимущества и недостатки:
- Более эффективное использование общей пропускной способности сети благодаря гибкости маршрутизации небольших пакетов по общим каналам.
- Сети с коммутацией пакетов зачастую дешевле строить, поскольку требуется меньше оборудования.
- Надежность. Если пакет не прибыл к месту назначения, как ожидалось, принимающий компьютер обнаруживает, что один пакет отсутствует, и запрашивает его повторную отправку.
- Коммутация пакетов предлагает автоматическое перенаправление в случае сбоя любого узла на пути.
-
Большие задержки в получении сообщений из-за времени, необходимого для упаковки и маршрутизации пакетов. Для многих приложений задержки недостаточно велики, чтобы быть значительными, но для высокопроизводительных приложений, таких как видео в реальном времени, часто требуется дополнительная технология качества обслуживания (QoS) для достижения требуемых уровней производительности.
- В связи с использованием общих физических каналов существует потенциальный риск для сетевой безопасности. Протоколы и другие связанные элементы в сетях с коммутацией пакетов должны быть согласованы с соответствующими мерами безопасности.
- Задержка непредсказуема.
