Sieci pakietowe -

Sieci pakietowe -

wstęp, sieć X 25

wstęp, sieć X 25

Zakład Telekomunikacji w Transporcie

Komutacja pakietów

Komutacja pakietów

Komutacja pakietów

Komutacja pakietów

Komutacja pakietów

Komutacja pakietów (packet switching) –
polega na wymianie informacji w postaci
grup elementów binarnych o ograniczonej
długości,

zwanych

pakietami.

Informacje o większej długości niż

długość pakietu są dzielone i numerowane
odpowiednio do długości informacji i
pojemności pakietu.

Sieci pakietowe

Sieci pakietowe

Sieci pakietowe

Sieci pakietowe

Sieć pakietowa transportuje dane (lub głos
w postaci cyfrowej) poprzez siatkę wzajemnie
powiązanych łączy. Terminu "pakiet" używamy
w różnym znaczeniu, gdyż dane mogą być
przesyłane:

w ramkach (sieci Frame Relay),
w komórkach sieci (sieci ATM),
w datagramach (sieć IP).

Przez pakiet rozumieć będziemy po prostu blok
informacji, przesyłany między dwoma punktami
przez siatkę łączy. Istotną właściwością sieci
pakietowej jest możliwość realizacji połączeń typu
"każdy-z-każdym"

Sieci pakietowe

Sieci pakietowe

Sieci pakietowe

Sieci pakietowe

Zalety sieci pakietowych

Zalety sieci pakietowych

Zalety sieci pakietowych

Zalety sieci pakietowych

 Lepsze wykorzystanie łączy sieci,
 Łatwiejsze buforowanie informacji w węzłach sieci,
 Wystąpienie przekłamań w transmisji wykrywane

jest z dokładnością do pakietu,

 Retransmisja dotyczy tylko

fragmentów, w

fragmentów, w których

wykryto błędy.

Wprowadzanie informacji

Wprowadzanie informacji

Wprowadzanie informacji

Wprowadzanie informacji

WT

WT

WT

WT

WT

WT

WT

WT

BS

BS

BS

BS

T1

T1

T2

T2

T3

T3

T4

T4

T5

T5

WT

WT

Węzły Tranzytowe

WT

WT

BS

BS

Biegun Sieci

T5

T5

Terminal

abonencki

Węzły tranzytowe

Węzły tranzytowe

Węzły tranzytowe

Węzły tranzytowe

Odbierają i buforują nadchodzące pakiety,
Testują poprawność przybyłych pakietów,
Wyznaczają kierunek przesyłania pakietu,
W razie potrzeby retransmitują pakiet.

Sposób

pracy:

„Przechowaj i podaj

dalej”

„Store and forward”

Bieguny sieci

Bieguny sieci

Bieguny sieci

Bieguny sieci

Spełnia te same funkcje co węzły

tranzytowe,

Dokonują segmentacji i defragmentacji

przesyłanych wiadomości

Defragmentacja – zestawianie
otrzymanych fragmentów w całość

Segmentacja – dzielenie

wiadomości na mniejsze

fragmenty

Pakiet

Pakiet

Pakiet

Pakiet

Adres

docelowy

Adres

docelowy

Numer

pakietu

Numer

pakietu

Info

dodatkowe

Info

dodatkowe

F

F

Nagłówek

Nagłówek

Pole danych

Pole danych

Suma

kontrolna

Suma

kontrolna

Pakiet

Pakiet jest fragmentem przenoszonej
informacji, zwykle stałej, określonej
długości, zawierający szereg dodatkowych
informacji niezbędnych do prawidłowego
przesłania go przez sieć.

Zasada działania węzła

Zasada działania węzła

tranzytowego

tranzytowego

Zasada działania węzła

Zasada działania węzła

tranzytowego

tranzytowego

5

28
27

4

11

Bufor

wejściowy

F

F

Nagłówek

Nagłówek

Pole danych

Pole danych

Suma

kontrolna

Suma

kontrolna

Adres

docelowy

Adres

docelowy

Numer

pakietu

Numer

pakietu

Info

dodatkowe

Info

dodatkowe

Dystrybut

or

informacji

Biegun końcowy sieci

Biegun końcowy sieci

Biegun końcowy sieci

Biegun końcowy sieci

T

T

T

Defragmentacja

Szeregowanie

kolejności

Dobór trasy pakietu w sieci

Dobór trasy pakietu w sieci

Dobór trasy pakietu w sieci

Dobór trasy pakietu w sieci

Proces znajdowania optymalnej trasy dla
pakietu przez sieć (od nadawcy do odbiorcy)
nazywany jest procesem trasowania lub z
angielskiego routingiem.

W tym procesie nie bierze się pod uwagę fizycznej
odległości pomiędzy węzłami sieci lecz wnoszone
przez każde z nich opóźnienie transmisji.

Długość łącza

Długość łącza

Długość łącza

Długość łącza

Długość łącza zależy od:
Liczby pakietów oczekujących aktualnie na

wysłanie w danym kierunku,

Średniego rozmiaru pakietu,
Szybkości transmisyjnej kierunku.

Dobór trasy pakietu w sieci

Dobór trasy pakietu w sieci

Dobór trasy pakietu w sieci

Dobór trasy pakietu w sieci

Metoda wstępnego trasowania drogi

Polega na zaplanowaniu drogi przejścia pakietu przez sieć
jeszcze przed jego wysłaniem.

WADA: wymagana znajomość stanu każdego węzła

sieci.

Metoda dynamicznego trasowania drogi

Wyznaczenie kierunku przesyłania pakietu jest
wyznaczane w każdym węźle tranzytowym sieci,
w której pakiet się aktualnie znajduje.

Scentralizowany system

Scentralizowany system

doboru trasy pakietu w sieci

doboru trasy pakietu w sieci

Scentralizowany system

Scentralizowany system

doboru trasy pakietu w sieci

doboru trasy pakietu w sieci

Podejście zakłada istnienie specjalnego,

dodatkowego systemu zarządzania siecią, do
którego przekazywane są (w czasie
rzeczywistym) informacje o bieżącym stanie
sieci.

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

W

sieciach

pakietowych

mogą

być

stosowane wirtualne połączenia:
stałe,
komutowane.

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Połączenie wirtualne jest "logicznym" kanałem
komunikacyjnym,

utworzonym

pomiędzy

dwoma punktami końcowymi.
Taki sposób zestawiania połączeń gwarantuje
dostarczenie

pakietów

w odpowiedniej

kolejności - dzięki temu, że wszystkie
przekazywane są tą samą drogą.
Pozwala to także na zapewnienie odpowiedniej
niezawodności transmisji danych w sieci.

Zestawianie kanału

Zestawianie kanału

wirtualnego

wirtualnego

Zestawianie kanału

Zestawianie kanału

wirtualnego

wirtualnego

A

C

H

B

I

D

G

E

F

Pa

kie

t C

C

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Połączenia wirtualne

Komutowane połączenie wirtualne (switched
virtual circuit)

jest tymczasowym połączeniem,

dostępnym na żądanie, utrzymywanym tylko
w czasie transmisji i likwidowanym natychmiast
po jej zakończeniu.

Stałe połączenie wirtualne (permanent virtual
circuit)

jest tworzone (przed udostępnieniem)

przez

firmę

dostarczającą

usług

telekomunikacyjnych i utrzymywane w sposób
ciągły.

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Jest to najstarsza technologia tworzenia
rozległych sieci pakietowych.

X.25 jest, zalecanym przez komitet CCITT (ITU),

protokołem definiującym połączenia terminali oraz
komputerów z siecią opartą na komutacji pakietów.
W sieciach z komutacją pakietów (packted-switching
networks) pakiety dostarczane są, poprzez sieć, do
węzłów docelowych. W wielu instytucjach łączność
z odległymi oddziałami zapewniają sieci na bazie
protokołu X.25 (zastępując łącza komutowane lub
dzierżawione).

Sieci na bazie X.25 charakteryzują się
przepustowością do 64 kb/s (po modyfikacji
protokołu

w 1992,

szybkość

ta

została

zwiększona do 2 Mb/s).

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25 pracuje w trybie połączeniowym,
przesyłane pakiety nie muszą więc zawierać
adresu nadawcy i odbiorcy. Droga w sieci,
którym podążają pakiety do miejsca
przeznaczenia, definiuje łącze wirtualne.
Sieci X.25 są łatwe w instalacji i utrzymaniu.
Opłaty za usługi ustalane są w oparciu
o liczbę wysłanych pakietów i (w niektórych
wypadkach) czas trwania połączenia.

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Podstawowe cechy standardu

Standard sieci pakietowej z protokołem X.25 opisuje zbiór
protokołów definiujących styk użytkownika z siecią rozległą
z komutacją (przełączaniem) pakietów oraz zasady łączenia
terminali i komputerów przez tę sieć. Wyróżnia się
następujące podstawowe cechy tego standardu:
· komutację pakietów o zmiennej długości z
zastosowaniem trybu połączeniowego do ich transmisji, co
oznacza, że poszczególne pakiety nie muszą zawierać
adresów nadawcy i odbiorcy;
· możliwość tworzenia połączeń wirtualnych,
gwarantujących przybywanie pakietów do użytkownika
końcowego w tej samej kolejności, w jakiej zostały wysłane;

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Podstawowe cechy standardu

·

implementację rozbudowanego systemu korekcji

błędów i sterowania przepływem, co oznacza, że każdy
węzeł sprawdza kompletność i poprawność odebranego
pakietu przed dalszym jego wysłaniem;
· wykrywanie nieprawidłowości informacji przez
dowolny węzeł na trasie przekazu, powodujące żądanie
retransmisji błędnego pakietu i nadmiarowość w
transmisji pakietów, co powoduje zmniejszenie ogólnej
przepustowości sieci;
· niezawodny przekaz informacji przez łącza o niższej
jakości, lecz z opóźnianiem pakietów przez kolejne węzły;

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Cechy

charakterystyczne

sieci

X.25

z

przełączaniem pakietów:

·

realizacja przekazów pakietowych w trybie połączeniowym;

· możliwość segmentacji sieci transmisyjnej za pomocą połączeń
wirtualnych: trwałych typu PVC (Permanent Virtual Circuit) lub przełączanych
SVC (Switched Virtual Circuit);
· wysoka redundancja i efektywność połączeń wraz z korekcją błędów;
· transmisja dwukierunkowa przez linie komutowane lub dedykowane;
· analogowy bądź cyfrowy przekaz danych (wyłącznie dane);
· ustalana długość pakietu (od 16 do 4096 bajtów) w konkretnej sieci X.25;
· sprawdzanie poprawności przekazu pakietu na całej trasie, co prowadzi
do generowania opóźnień (latency) przez kolejne węzły sieciowe;
· prowadzenie transmisji synchronicznych i asynchronicznych;
· dobra odporność na zakłócenia istniejące w liniach przesyłowych;
· możliwość konwersji protokołów (kodów, formatu i szybkości);
· możliwość transmisji priorytetowych

.

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Sieć X.25

Zestaw protokołów X.25 stosowany w rozległych
sieciach komputerowych definiuje styk między
urządzeniem

końcowym

DTE

(Data

Terminal

Equipment) a urządzeniem łącza danych, czyli DCE
(Data Communication Equipment). Opublikowany po
raz pierwszy przez CCITT w 1974 r. i wielokrotnie
uaktualniany (ostatnia aktualizacja 1993 r.), stał się
podstawą

rozwijania

transmisji

pakietowej

z

wykorzystaniem sieci publicznych z komutacją
pakietów. W Polsce stosowany w branżowych i
publicznych sieciach rozległych, takich jak

POLPAK (nr

1),

TELBANK (nr 3),

KOLPAK (nr 6),

CUPAK (nr 7) i

innych, coraz częściej jest zastępowany bardziej
nowoczesną technologią pakietową Frame Relay.

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Polpak

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Polpak

Polpak jest siecią pakietowa działająca zgodnie
ze standardem CCITT X.25. Sieć zbudowała
francuska firma Alcatel CIT. Polpak składa się z
dziewiętnastu

węzłów

zainstalowanych

w

ważniejszych miastach kraju. Transmisja danych
realizowana jest poprzez łącza analogowe
biedace

własnością

TP

SA.

Prędkość

międzywęzłowa wynosi 9600 b/s. Pakietowa sieć
Polpak połączona jest z satelitarna siecią V-SAT,
której operatorem jest TP SA, a która dociera
wszędzie tam, gdzie nie docierają łącza kablowe.

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Polpak

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Polpak

Topologia sieci Polpak

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Kolpak

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Kolpak

Pakietowa siec Kolpak działa zgodnie z
zaleceniem CCITT X.25 na bazie urządzeń
firmy Sprint. W sieci pracuje 10 węzłów
głównych, 75 regionalnych i 212 lokalnych.
Centrum zarządzania siecią znajduje się w
Warszawie. Szybkość przepływu danych
wynosi obecnie 9600 b/s.
KOLPAK - najbardziej rozpowszechniona sieć
X.25 w Polsce.

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Kolpak

Sieć X.25

Sieć X.25

-

- Kolpak

Sieć Kolpak powstała z
inicjatywy PKP, by pokryć
potrzeby przedsiębiorstwa
związane z transmisja
danych. Sieć obsługuje trzy
główne systemy
informatyczne PKP:

aplikację kierującą
przewozami i ułatwiającą
zarządzanie
przedsiębiorstwem – SKPZ,

system rezerwacji miejsc i
sprzedazy biletow KURS’90,

Pocztę elektroniczną.