Datakommunikasjon h sten 2001
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 61

Datakommunikasjon Høsten 2001 PowerPoint PPT Presentation


  • 66 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Datakommunikasjon Høsten 2001. Forelesning nr 6, 24. september 2001 Chapter 10, Packet Switching. Øvingsoppgaver. Oppgave 10.23, 10.24, 10.20 men bare for nett (a). Dagens tekst. Pakkesvitsjing prinsipper Ruting X.25. Linjesvitsjing (Circuit switching).

Download Presentation

Datakommunikasjon Høsten 2001

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Datakommunikasjon h sten 2001

Datakommunikasjon Høsten 2001

Forelesning nr 6, 24. september 2001

Chapter 10, Packet Switching


Vingsoppgaver

Øvingsoppgaver

  • Oppgave 10.23, 10.24, 10.20 men bare for nett (a)


Dagens tekst

Dagens tekst

  • Pakkesvitsjing prinsipper

  • Ruting

  • X.25


Linjesvitsjing circuit switching

Linjesvitsjing (Circuit switching)

  • En dedikert forbindelse settes opp mellom brukerene.

  • Linjesvitsjing er designet for taleforbindelser

  • Ressursene er er dedikert til en bestemt forbindelse

  • Eksempel:

    • Oppsett av en telefonsamtale mellom to brukere

  • Ulemper:

    • Ikke den mest optimale utnyttelsen av ressurser

    • Nettet kan f. eks ikke tilby hastighetskonvertering


Isdn oppkobling av samtale

SETUP

SETUP

CALL_PROC

ALERT

ALERT

CONNECT

CONNECT ACK

CONNECT

Linjesvitsjet forbindelse over B-kanal

ISDN - Oppkobling av samtale

TE-A

Sentral A

Sentral B

TE-B


Datakommunikasjon h sten 2001

DISCONNECT

DISCONNECT

RELEASE

RELEASE

REL_COMPL

REL_COMPL

ISDN – Nedkobling av samtale

TE-A

Sentral A

Sentral B

TE-B

Linjesvitsjet forbindelse over B-kanal


Pakkesvitsjing

Pakkesvitsjing

  • Ingen 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

  • Fordel:

    • Effektiv utnyttelse av nettverksressurser


Pakkesvitsjing basisfunksjoner

Pakkesvitsjing - basisfunksjoner

  • Data sendes i små pakker

    • Typisk 1000 oktetter/byte

    • Lengre meldinger deles opp i en serie med pakker

    • Hver pakke inneholder bruker data + kontrollinformasjon

  • Kontroll informasjon

    • Ruting (adresse) informasjon om hvem som er mottakeren av pakken

  • Pakker sendes fra node til node i nettet

    • Store and forward


Pakkesvitsjet nett

Pakkesvitsjet nett


Pakkesvitsjing lag 3

Pakkesvitsjing – lag 3

Control

Information

F

A

C

I

FCS

F

Flagg

Adresse

Flagg

f. eks.X.25

Ramme/Frame på lag 2

Frame

Check

Sequence


Pakkesvitsjing lag 31

Pakkesvitsjing – lag 3


Fordeler med pakkesvitsjing

Fordeler med pakkesvitsjing

  • Line efficiency

    • Single node to node link can be shared by many packets over time

    • Packets queued and transmitted as fast as possible

  • Data rate conversion

    • Each station connects to the local node at its own speed

    • Nodes buffer data if required to equalize rates

  • Packets are accepted even when network is busy

    • Delivery may slow down

  • Priorities can be used


Pakkesvitsjings teknikker

Pakkesvitsjings teknikker

  • Store meldinger sendes i flere pakker

  • En og en pakke sendes til nettet

  • Pakker kan håndters på to måter

    • Datagram

    • Virtuell kanal (Virtual circuit)


Datagram

Datagram

  • Each packet treated independently

  • Packets can take any practical route

  • Packets may arrive out of order

  • Packets may go missing

  • Up to receiver to re-order packets and recover from missing packets

  • Eksempel UDP-User Datagram Protocol


Virtuell kanal virtual circuit

Virtuell kanal (Virtual Circuit)

  • Oppsett av rute gjennom nettet før det sendes datapakker med brukerdata

  • Call request and call accept packets establish connection (handshake)

  • Each packet contains a virtual circuit identifier instead of destination address

  • No routing decisions required for each packet

  • Clear request to drop circuit

  • Not a dedicated path

  • Bedre utnyttelse av ressursene i nettet enn ved linjesvitsjing


Virtual circuits v datagram

Virtual Circuits v Datagram

  • Virtual circuits

    • Network can provide sequencing and error control

    • Packets are forwarded more quickly

      • No routing decisions to make

    • Less reliable

      • Loss of a node looses all circuits through that node

  • Datagram

    • No call setup phase

      • Better if few packets

    • More flexible

      • Routing can be used to avoid congested parts of the network


Pakke st rrelse

Pakke-størrelse

Pakkestørrelse

43 oktetter (3 +40)

Pakkestørrelse

23 oktetter (3 +20)

Pakkestørrelse

11 oktetter (3 +8)

Pakkestørrelse

7 oktetter (3 +4)

Stasjon X og Y

Node a og b

TID

Data som skal overføres er 40 oktetter


Sammenligning av linjesvitsjing virtuell kanal og datagram

Sammenligning av linjesvitsjing,virtuell kanal og datagram


External and internal operation

External and Internal Operation

  • Packet switching - datagrams or virtual circuits

  • Interface between station and network node

    • Connection oriented

      • Station requests logical connection (virtual circuit)

      • All packets identified as belonging to that connection & sequentially numbered

      • Network delivers packets in sequence

      • External virtual circuit service

      • e.g. X.25

      • Different from internal virtual circuit operation

    • Connectionless

      • Packets handled independently

      • External datagram service

      • Different from internal datagram operation


Combinations 1

Combinations (1)

  • External virtual circuit, internal virtual circuit

    • Dedicated route through network

  • External virtual circuit, internal datagram

    • Network handles each packet separately

    • Different packets for the same external virtual circuit may take different internal routes

    • Network buffers at destination node for re-ordering


Combinations 2

Combinations (2)

  • External datagram, internal datagram

    • Packets treated independently by both network and user

  • External datagram, internal virtual circuit

    • External user does not see any connections

    • External user sends one packet at a time

    • Network sets up logical connections


External virtual circuit and datagram operation

External Virtual Circuit andDatagram Operation


Internal virtual circuit and datagram operation

InternalVirtualCircuit andDatagram Operation


Ruting

Ruting

  • Complex, crucial aspect of packet switched networks

  • Characteristics required

    • Correctness

    • Simplicity

    • Robustness

    • Stability

    • Fairness

    • Optimality

    • Efficiency


Performance criteria

Performance Criteria

  • Brukes for valg av rute gjennom nettet

  • Minimum antal hopp, dvs den ruten som går gjennom færrest antal noder i nettet

  • “Least cost” ruting

    • En kostnad assosieres med hvert hopp mellom to noder


Pakkesvitsjet nett med least cost ruting

Pakkesvitsjet nett med “least-cost” ruting

F.eks høy kost tilsvarer høy datahastighet

Kost=3

Kost=5


Ruting avgj relse basert p tidspunkt og sted

Ruting avgjørelse basert på tidspunkt og sted

  • Tid

    • For hver pakke eller når det settes opp en virtuell kanal

  • Sted

    • Distribuert

      • Ruting bestemmes av hver node i nettet

    • Sentralisert (Network control center)

    • Source routing - Avsender (avsender bestemmer hvilken rute pakken skal følge i nettet)


Network information source and update timing

Network Information Source and Update Timing

  • Routing decisions usually based on knowledge of network (not always)

  • Distributed routing

    • Nodes use local knowledge

    • May collect info from adjacent nodes

    • May collect info from all nodes on a potential route

  • Central routing

    • Collect info from all nodes

  • Update timing

    • When is network info held by nodes updated

    • Fixed - never updated

    • Adaptive - regular updates


Ruting strategier

Ruting Strategier

  • Statisk ruting (Fixed)

  • Flooding

  • Vilkårlig (Random)

  • Adaptiv


Statisk ruting fixed routing

Statisk ruting (Fixed Routing)

  • Single permanent route for each source to destination pair

  • Determine routes using a least cost algorithm

  • Route fixed, at least until a change in network topology

  • Eksempel: En ruter mellom en bedrift og Internett trenger kun å ha en statisk rute


Fixed routing tables

Fixed RoutingTables


Flooding

Flooding

  • No network info required

  • Packet sent by node to every neighbor

  • Incoming packets retransmitted on every link except incoming link

  • Eventually a number of copies will arrive at destination

  • Each packet is uniquely numbered so duplicates can be discarded

  • Nodes can remember packets already forwarded to keep network load in bounds

  • Can include a hop count in packets


Flooding eksempel

Flooding Eksempel

Pakke skal sendes fra node 1

til node 6

”Hop count” settes lik 3

Benyttes i militære nett


Egenskaper med flooding

Egenskaper med Flooding

  • All possible routes are tried

    • Very robust

  • At least one packet will have taken minimum hop count route

    • Can be used to set up virtual circuit

  • All nodes are visited

    • Useful to distribute information (e.g. routing)


Vilk rlig ruting random

Vilkårlig ruting (Random)

  • Node selects one outgoing path for retransmission of incoming packet

  • Selection can be random or round robin

  • Can select outgoing path based on probability calculation

  • No network info needed

  • Route is typically not least cost nor minimum hop


Adaptive routing

Adaptive Routing

  • Used by almost all packet switching networks

  • Routing decisions change as conditions on the network change

    • Failure

    • Congestion

  • Requires info about network

  • Decisions more complex (mer prossesering i hver node)

  • Tradeoff between quality of network info and overhead

  • Reacting too quickly can cause oscillation

  • Too slowly to be relevant


Adaptive routing fordeler

Adaptive Routing - Fordeler

  • Improved performance

  • Aid congestion control

  • Complex system

    • May not realize theoretical benefits


Adaptiv ruting strategi

Adaptiv ruting - strategi

  • Based on information sources

    • Local (isolated)

      • Route to outgoing link with shortest queue

      • Can include bias for each destination

      • Rarely used - do not make use of easily available info

    • Adjacent nodes

    • All nodes


Isolated adaptive routing

Isolated Adaptive Routing

Innkommende pakke

Node 6

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


Datakommunikasjon h sten 2001

X.25

  • X.25 definerer grensesnittet mellom brukerutstyr og nettet, dvs mellom DTE (Data Terminating Equipment) og DCE (Data Circuit –terminating Equipment)

  • X.25 definer tre lag

    • Fysisk lag

    • Link lag

    • Nett lag

  • Første versjon av X.25 i 1976

  • Andre versjon november 1980

  • Nye tjemester i 1984


X 25 pakkesvitsjet nett

X.25 pakkesvitsjet nett

DTE-Data Terminating Equipment


X 25 forhold mellom dte og dce

X.25 forhold mellom DTE og DCE

  • Lag 1 protokollen gjelder mellom DTE og DCE

  • Omformer signaler fra DTE til abonnentlinjen mellom DCE og pakkesvitsjen

  • Protokollene på lag 2 og lag 3 gjelder mellom DTE og pakkesvitsjen.


X 25 fysisk lag

X.25 – Fysisk lag

  • Grensesnitt mellom brukerutstyr (DTE) og nettutstyr (DCE)

  • Data terminal equipment DTE (burkerutstyr)

  • Data circuit terminating equipment DCE (nettutstyr)

  • Referer til X.21 eller X.21 bis spesifikasjonen for lag 1


X 25 datalinklag

X.25 - datalinklag

  • Benytter HDLC (High Level Data Link Control) basert protokoll kalt LAPB

  • LAPB står for Link Access Protocol Balanced

  • Subset av HDLC

  • Balanced betyr at det kan settes opp linker i begge retninger

  • LAPB er svært lik LAPD i ISDN, men tilbyr ikke multipleksing av flere linkkanaler på samme fysiske linje.


X 25 nettlag

X.25 – Nettlag

  • Lag 3 benyttes for opp- og nedkobling av samtaler. Tilsvarende som for oppsett av ISDN B-kanaler

IDLE- No connection

Connection establishment

Tilstander for

en connection

oriented

forbindelse

Overføring avdata mellom

brukerene

Data transfer

Connection release

IDLE


Virtual circuits

Virtual circuits

  • External virtual circuits

  • Logical connections (virtual circuits) between subscribers


X 25 use of virtual circuits

X.25 Use of Virtual Circuits


Virtual circuit service

Virtual Circuit Service

  • Virtual Call

    • Dynamically established

  • Permanent virtual circuit

    • Fixed network assigned virtual circuit

    • Må abonneres på, dvs en må bestille permanente virtuelle kanaler fra nettoperatøren


Virtual call

Virtual Call


X 25 pakkeformat

X.25 pakkeformat


X 25 felter

X.25 felter

  • Group- og Channel feltene angir virtuell kanal

  • C-bit der ”0” angir datapakke og ”1” kontrollpakke

  • Sekvensnummer Modulo 8 eller modulo 128, dvs 3 eller 7 bit benyttes ifm ”Sliding window”.

  • More-bit (M-bit) som angir pakker som hører sammen dersom en melding fra høyere lag er blitt fragmentert (oppdelt)

  • D-bit lik ”1” angir at kvittering for pakkene skal komme fra den andre brukerens DTE. ”0” angir lokal DCE


Multiplexing virtual circuits

Multiplexing – Virtual circuits

  • En DTE kan etablere 4095 simultane virtuelle kanaler med andre DTE-er over en enkelt DTC-DCE link

  • Hver pakke inneholder et 12 bit virtuelt kanal nummer


Nummerering av virtuell kanal

Nummerering av virtuell kanal


Packet sequences

Packet Sequences

  • Complete packet sequences

  • Allows longer blocks of data across network with smaller packet size without loss of block integrity

  • A packets

    • M bit 1, D bit 0

  • B packets

    • The rest

  • Zero or more A followed by B


Reset and restart

Reset and Restart

  • Reset

    • Reinitialize virtual circuit

    • Sequence numbers set to zero

    • Packets in transit lost

    • Up to higher level protocol to recover lost packets

    • Triggered by loss of packet, sequence number error, congestion, loss of network internal virtual circuit

  • Restart

    • Equivalent to a clear request on all virtual circuits

    • E.g. temporary loss of network access


X 25 fast select facility

X.25 Fast select facility

  • En vanlig X.25 Call request pakke kan inneholde 16 oktetter med brukerdata

  • Fast select tillater 128 oktetter med brukerdata

  • Clear request kan også inneholde 128 oktetter med brukerdata

  • Benyttes av applikasjoner som kun trenger å utveksle små mengder med data.


X 75 og x 121

X.75 og X.121

PSDN- Packet Switched Data Network

X.75 spesifiserer protokollen mellom PSDN

X.121 spesifiserer adressering mellom DTE-er


X 121 adresse

X.121 adresse

(International Data Number)

(National Terminal Number)

(Data NetworkIdentification Code)

(Public Switced Network)


Datapak nettet

Datapak-nettet

  • Telenor markedsfører X.25 tjenestene under navnet ”Datapak”.

  • Datapak har samtrafikk med over 160 nett i mer enn 60 land.

  • AksesshastigheterDatapak leveres som enten fast (X.25) eller oppringt forbindelse (X.28) med følgende hastigheter:

  • X.25:2.400 4.8009.60019.20064.000 bit/s

  • X.28:1.2002.4004.8009.60014.400 bit/s

  • X.28 er oppkobling fra telefonnettet til Datapak


  • Login