1. 1 William Stallings Data and Computer Communications Curs 8 Capitolul 10 Comutarea Pachetelor

2. 2 Principii zComutarea circuitelor proiectată pentru voce yResurse dedicate unui anumit apel yMult timp o conexiune de date este neutilizată yRata de date este fixă xAmbele capete trebuie să lucreze la aceaşi viteză

3. 3 Principii de Functionare zDatele transmise în pachete mici yTipic 1000 de octeţi yMesaje mai lungi fragmentate în serii de pachete yFiecare pachet conţine date şi informatii de control zInformaţia de control yRoutare, adresare etc. zPachetele sunt recepţionate, memorate o perioada scurta de timp şi trimise la nodul următor yStore and forward

4. 4 Utilizarea Pachetelor

5. 5 Avantaje zEficienţa utilizării unei linii yO legatura între noduri împărţită de multe pachete în timp yPachetele puse în aşteptare şi trimise cât mai repede zConversia ratei de date yFiecare staţie se conectează la nodul local cu viteza proprie yNodurile pot memora temporar datele pentru egalizarea ratelor zPachetele sunt acceptate chiar dacă reţeaua este ocupată yTransmiterea lor poate fi încetinită zSe pot defini şi utiliza priorităţi

6. 6 Tehnici de comutare zStaţiile impart mesajele lungi în pachete zPachetele sunt trimise reţelei pe rând, individual zPachetele sunt tratate în două moduri: yDatagramă yCircuit Virtual

7. 7 Datagrama zFiecare pachet tratat independent zPachetele pot ajunge pe orice cale zPachetele pot ajunge în dezordine zPachetele pot fi pierdute zReceptorul trebuie să le ordoneze şi să recupereze pachetele pierdute

8. 8 Circuit Virtual zSe stabileşte o rută înainte de trimiterea oricărui pachet zPachete de cerere şi acceptare conexiune stabilesc conexiunea (handshake) zFiecare pachet conţine un identificator de circuit virtual în loc de adresă zNu este necesară decizie de rutare ptentru fiecare pachet zCerere ştergere pentru desfiinţarea circuitului virtual zNu există cale dedicată

9. 9 Circuit Virtual v Datagrama zCircuit Virtual yReţeaua poate furniza numerotarea şi controlul erorilor yPachetele sunt transmise în noduri mai repede xNu se ia decizie de rutare yMai puţin fiabil xPierderea unui nod, se pierd toate circuitele prin el zDatagramă yFără fază de stabilire xMai eficient la puţine pachete yMai flexibil xSe poate folosi rutare dinamică pt. a ocoli părţi congestionate ale reţelei

10. 10 Dim.Pachet

11. 11 Comutare Circuite vs Pachete zPerformanţă yÎntârziere yTimp de Transmisie yÎntîrziere în Nod

12. 12 Diagrama de evenimente

13. 13 Operatiuni Externe si Interne zDatagrame sau circuite virtuale zInterfaţa dintre staţie şi nod reţea yOrientat pe conexiune xStaţia solicită conexiune logică (circuit virtual) xPachetele identificate aparţinând conexiunii, numerotate secvenţial xReţeaua livrează pachetele în secvenţă xServiciu de circuit virtual extern xex. X.25 xDiferit de operare circuit virtual intern yFără conexiune xPachetele tratate independent xserviciu de datagramă externă xDiferit de operare datagramă internă

14. 14 Combinatii (1) zExternal virtual circuit, internal virtual circuit yCale dedicată prin reţea zExternal virtual circuit, internal datagram yReţeaua tratează fiecare pachet individual yPachete diferite ale aceluiasi circuit virtual pot urma căi diferite yReţeaua memorează şi reordonează pachetele la nodul destinaţie

15. 15 Combinatii (2) zExternal datagram, internal datagram yPachetele tratate independent de reţea si utilizator zExternal datagram, internal virtual circuit yUtilizatorul extern nu simte conexiunile yUtilizatorul extern trimite câte un pachet pe rând yReţeaua face setarea conexiunilor

16. 16 External Virtual Circuit and Datagram Operation

17. 17 Internal Virtual Circuit and Datagram Operation

18. 18 Rutarea zAspect crucial al reţelelor de comutare pachete (IP) zCerinţe necesare yCorectitudine ySimplitate yRobusteţe yStabilitate yEchitate yOptimitate yEficienţă

19. 19 Criterii de selectare a rutelor zUtilizate pentru selectia cailor zMinimum de hopuri zCost minim yvezi Stallings anexa 10A – algoritmi de rutare

20. 20 Costul rutelor

21. 21 Locul si Momentul Deciziei zMomentul yFiecare Pachet yLa iniţializarea Circuitului Virtual zLocul yDistribuit xSe face în fiecare nod yCentralizat ySursă

22. 22 Sursa de Informatii si Temporizarea Actualizarii zDecizia de Rutare se bazează pe informatii din reţea (nu întotdeauna) zRutare distribuită yNodurile utilizeaza informaţii colectate local yPot colecta informatii de la noduri adiacente yPot colecta de la toate nodurile de pe o rută zRoutare centralizată yColectează informatii de la toate nodurile zTemporizarea actualizării yLa ce momente se face actualizarea info de rutare yFixă – nu se fac actualizări yAdaptiva – actualizare regulată

23. 23 Strategii de Rutare zFixă zInundare zAleatoare zAdaptivă

24. 24 Rutare Fixa zO singură cale pentru fiecare pereche sursă destinaţie zRutele sunt determinate printr-un algoritm de cost minim zRute fixe, până la schimbarea topologiei reţelei

25. 25 Tabele de Rutare Fixe

26. 26 Inundare zNu sunt necesare informatii despre reţea zPachetul trimis la toţi vecini zSau la toţi în afară de unde a venit zUn număr de copii ajung ajung după un timp la destinaţie zFiecare pachet are un număr unic, duplicatele se ignoră zNodurile pot reţine identitatea pachetelor pentru a nu le ruta din nou zSe poate defini un timp de viaţă a pachetelor

27. 27 Inundare Exemplu

28. 28 Proprietati ale Inundarii zTOATE rutele posibile sunt încercate yfoarte robust zCel puţin un pachet va ajunge pe calea de cost minim ySe poate folosi pentru stabilirea unui circuit virtual zToate nodurile sunt atinse yUtilizata pentru distribuirea de informaţii (ex. rutare)

29. 29 Rutare Aleatoare zNodul selectează o cale de ieşire pentru transmiterea unui pachet primit zSelecţia poate fi aleatoare sau round robin zSe pot utiliza şi probabilităţi zNu sunt necesare informatii despre reţea zRuta nu este în general optimă zTrafic inutil mai mic ca la inundare

30. 30 Rutare Adaptiva zCel mai des utilizată zDecizia de rutare se adaptează condiţiilor din reţea yDefecte de linie sau noduri yCongestie zNecesită informatii despre reţea zDecizia este mai complexă zCompromis între calitatea reţelei şi overhead zReacţie prea rapidă produce oscilaţii zPrea încet pentru a fi relevant

31. 31 Rutare Adaptiva – Avantaje zCreşterea performanţei zAjută la controlul congestiei (Capitolul 12) zSistem Complex yPoate să nu ajungă la beneficiile teoretice

32. 32 Clasificare zSursa de informaţii yLocală (izolat) xCale prin ieşirea cu coada cea mai scurtă xPoate conţine o directie preferentiala pentru fiecare destinaţie xUtilizat rar – nu utilizeaza infomatii despre reţea ce se pot obţine uşor yNoduri adiacente yToate nodurile

33. 33 Isolated Adaptive Routing

34. 34 ARPANET Strategii de Rutare (1) zPrima generaţie y1969 yAdaptivă distribuită yÎntîrzierea estimată ca si criteriu de cost, performanţă yBellman-Ford yNodurile schimbă vectori de întârziere cu vecinii ySe actualizeaza tabele de rutare cu informatiile primite yNu se ia în calcul viteza liniei doar dimensiunea cozii de aşteptare yDim cozii improprie pt evaluarea întârzierii yRăspunde încet la congestie

35. 35 ARPANET Strategii de Rutare (2) zA doua generaţie y1979 yUtilizeaza întârzierea ca si criteriu de performanţă yÎntârzierea măsurată direct yFoloseste algorimul lui Dijkstra yBun la sarcină mica şi medie yLa încărcări mari corelaţie mică între întârzierea raportată şi cea reală

36. 36 ARPANET Strategii de Rutare (3) zA trei Generaţie y1987 yCalculul Costului unui link schimbat ySe măsoară întârzierea medie pe 10 secunde ySe normalizează bazat pe valoarea curentă şi cele anterioare Biliografie: Stallings cap. 10