Przełączanie pakietów to metoda stosowana przez niektóre protokoły sieci komputerowych w celu dostarczania danych przez połączenie lokalne lub międzymiastowe. Przykładami protokołów przełączania pakietów są Frame Relay, IP i X.25.
Jak działa przełączanie pakietów
Przełączanie pakietów dzieli dane na kilka części, które są pakowane w specjalnie sformatowane jednostki zwane pakietami. Są one zazwyczaj kierowane ze źródła do miejsca docelowego za pomocą przełączników sieciowych i routerów. Następnie dane są ponownie składane w miejscu docelowym.
Każdy pakiet zawiera informacje adresowe, które identyfikują komputer wysyłający i zamierzonego odbiorcę. Korzystając z tych adresów, przełączniki sieciowe i routery określają, jak najlepiej przesłać pakiet między przeskokami na ścieżce do miejsca docelowego. Istnieją bezpłatne aplikacje, takie jak Wireshark, które w razie potrzeby przechwytują i wyświetlają dane.
Co to jest hop?
W sieciach komputerowych przeskok reprezentuje jedną część pełnej ścieżki między źródłem a miejscem docelowym. Na przykład podczas komunikacji przez Internet dane przechodzą przez wiele urządzeń pośrednich, w tym routery i przełączniki, a nie przepływają bezpośrednio przez jeden przewód. Każde urządzenie powoduje przeskakiwanie danych między jednym połączeniem sieciowym punkt-punkt a drugim.
Liczba przeskoków reprezentuje całkowitą liczbę urządzeń, przez które przechodzi dany pakiet danych. Ogólnie rzecz biorąc, im więcej przeskoków musi przebyć pakiet danych, aby dotrzeć do miejsca docelowego, tym większe jest opóźnienie transmisji.
Narzędzia sieciowe, takie jak ping, mogą być użyte do określenia liczby przeskoków do określonego miejsca docelowego. Ping generuje pakiety zawierające pole zarezerwowane na liczbę przeskoków. Za każdym razem, gdy odpowiednie urządzenie odbiera te pakiety, to urządzenie modyfikuje pakiet i zwiększa liczbę przeskoków o jeden. Ponadto urządzenie porównuje liczbę przeskoków z ustalonym limitem i odrzuca pakiet, jeśli jego liczba przeskoków jest zbyt duża. Ta akcja zapobiega nieskończonemu odbijaniu się pakietów w sieci z powodu błędów routingu.
Wady i zalety przełączania pakietów
Przełączanie pakietów jest alternatywą dla protokołów przełączania obwodów używanych dawniej w sieciach telefonicznych, a czasem w połączeniach ISDN.
W porównaniu z przełączaniem obwodów przełączanie pakietów ma następujące zalety i wady:
- Bardziej efektywne wykorzystanie całkowitej przepustowości sieci dzięki elastyczności w routingu mniejszych pakietów przez łącza współdzielone.
- Sieci z przełączaniem pakietów są często tańsze w budowie, ponieważ potrzeba mniej sprzętu.
- Niezawodność. Jeśli pakiet nie dotrze zgodnie z oczekiwaniami do miejsca docelowego, komputer odbierający wykryje brak jednego pakietu i zażąda jego ponownego wysłania.
- Przełączanie pakietów oferuje automatyczne przekierowywanie w przypadku awarii dowolnego węzła na jego drodze.
-
Dłuższe opóźnienia w otrzymywaniu wiadomości ze względu na czas wymagany do pakowania i trasowania pakietów. W przypadku wielu aplikacji opóźnienia nie są wystarczająco długie, aby były znaczące, ale w przypadku aplikacji o wysokiej wydajności, takich jak wideo w czasie rzeczywistym, często konieczna jest dodatkowa technologia Quality of Service (QoS), aby osiągnąć wymagany poziom wydajności.
- Potencjał zagrożeń bezpieczeństwa sieci istnieje z powodu korzystania ze współdzielonych łączy fizycznych. Protokoły i inne powiązane elementy w sieciach z komutacją pakietów muszą być zgodne z odpowiednimi środkami bezpieczeństwa.
- Opóźnienie jest nieprzewidywalne.
