|
Nazariy ma’lumotlar
Paketli kommutatsiya
Paketlar kommutatsiyasi, kompyuter trafigini uzatishga mo‘ljallangan bo‘lib, ma’lumot almashuvini samarali ravishda tashkil etishga imkon beradi.
Paketlar kommutatsiyasida foydalanuvchilar aro uzatilayotgan xabarlar kichik qismlar-paketlarga bo‘linadi. Ma’lumot uzatish tarmoqlarida paket asosiy uzatish birligi hisoblanadi.
Katta xajmdagi xabarlarni kichik paketlarga bo‘linishi tarmoqda ma’lumot uzatish tezligini keskin oshishiga olib keladi. Xabarlar turli uzunlikga ega bo‘lishi mumkin ya’ni bir necha baytdan o‘nlab megabaytgacha, shuningdek paketlar o‘zgaruvchan uzunlikga ega bo‘lishlari mumkin.
Har bir paket kerakli tugunga etib borishi uchun manzil ma’lumotlari belgilangan sarlavxa qismi bilan boshlanadi. Paket turli qismlardan iborat va u
quyidagilartarkibiga kirishi shart:
uzatuvchini (source) ifodalaydigan manba manzili;
uzatilyotgan ma’lumotlar;
qabul qiluvchining (destination) manzili;
tarmoq vositalariga ma’lumot uzatilishi lozim bo‘lgan marshrut axboroti;
xabarni dastlabki ko‘rinishda taqdim etish uchun axborot;
uzatish aniqligini ta’minlovchi xatoliklarni tekshirish axboroti.
Bu qismlar uchta guruxga bo‘linib, paketning sarlavxa, ma’lumot va treyler qismlarini shakllantiradi.
Sarlavxa qismi paket uzatilishi signali, manba manzili, makon manzili, uzatishni sinxronlash kabilarni o‘z ichiga olgan.
Ma’lumot qismi xabar tarkibidagi uzatishga mo‘ljallangan ma’lumolardan iborat. Tarmoq turiga nisbatan bu qism 0,5-4 Kbit bo‘lishi mumkin.
Treyler qismi ko‘p xollarda xatoliklarni tekshirishga mo‘ljallangan (misol uchun, syclic Redundancy Check siklik kod yordamida tekshiruv). Paket shakllanishi OSI modelini qo‘llanish pog‘onasida boshlanadi. Uzatishga mo‘ljallangan axborot yuqori (qo‘llanish pog‘onasi)dan quyi pog‘onaga etkaziladi va har bir pog‘ona ma’lumot qismiga tegishli axborot qo‘shadi (2.1- rasm).
Paketlar tarmoq orqali mustaqil axborotli bloklar sifatida uzatiladi. Paketli kommutatsiya asosidagi tarmoqda kommutatorlar ichki bufer xotirasiga ega bo‘lib, unda paketlar vaqtincha saqlanadi. Kommutatorning chiqish porti band bo‘lgan xolatda, paket biror vaqt navbat kutadi va keyingi kommutatorga uzatiladi.
Paketlar uzatilishini shunday yo‘sinda tashkil etish trafik pulsatsiyasini bartaraf etishga va tarmoqning umumiy o‘tkazish qobiliyatini oshirishga imkon beradi.
Paketlar kommutatsiyasida bir vaqtda uzatilayotgan ma’lumotlar xajmi nisbatan yuqori bo‘ladi va uzatish tezligi oshadi.
Sarlavxalar uzatilishiga vaqt sarflanishi, xar bir keyingi paketni uzatishga zarur bo‘lgan vaqt, paket buferizatsiyasi va kommutatsiyasiga sarflangan vaqt-
2.1-rasm. Paketli uzatishni tashkil etish
tarmoqdan paketni umumiy uzatish vaqtiga ta’sir ko‘rsatadi va to‘sqinliklar manbai bo‘ladi.
Paketli kommutatsiyaning afzalliklari:
pulsatsiyali trafikni uzatishda tarmoqni o‘tkazish qobiliyatini oshirish imkoniyatini beradi;
foydalanuvchilar aro trafik holatini inobatga olgan holda, tarmoq sharoitiga nisbatan fizikaviy kanallarning o‘tkazish qobiliyatini taqsimlash imkoniyati.
Paketli kommutatsiyaning kamchiliklari:
kommutatorlar buferlarida to‘sqinliklar tarmoq holatiga bog‘liq bo‘lganligi sababli foydalanuvchilar aro uzatish tezligi noaniqligi;
ma’lumot paketlarining to‘sqinligi o‘zgaruvchanligi;
buferlarda navbatlar ortib ketganligi sababli ma’lumot (paketlar) yo‘qolishi.
Bu kamchiliklarni bartaraf etish maqsadida turli usullar qo‘llaniladi (Quality of Service QoS kabi). Bunday usullar qo‘llanilishi paketlar kommutatsiyasini xozirgi kundagi yuqori tezlikli tarmoqlar tashkil etishda eng samarali va istiqbolli deb tan olingan.
2.2-rasm. Paketlar kommutatsiyasida trafik uzatilishini tashkil etish
2.2-rasmda quyidagilar ifodalangan:
- ma’lumotlar paketlarga bo’linadi, ularning har biri mustaqil ravishda kommutatorlarda qayta ishlanadi;
- har bir paket belgilangan manzilga va jo’natuvchi manzilga ega;
- ulanishni o’rnatishning protsedurasini talab etmaydi.
Uzatish paytida paket ketma- ket aloqa liniyalari va marshrutizatorlar orqali o‘tadi. Marshrutizatorlar oraliq saqlash orqali uzatish mexanizmini ishlatadi. Paket avval to‘liq qabul qilinadi va buferga yoziladi, keyin aloqa liniyasiga uzatiladi (2.3-rasm).
2.3- rasm. Paketli kommutatsiyada paketlarni yig‘ish va o‘tkazish.
Marshrutizatorlarda paketlarni yig‘ish, ushlanish paydo bo‘ladi, u paket uzunligiga proporsional:
Tyu=L/R
bu erda L – paket uzunligi bit, R – chiqishdagi aloqa liniyasining tezligi, bit/s.
Marshrutizator chiqish va kirish aloqa liniyalarga ega. Har bitta aloqa liniyasi cheklangan o‘lchamga ega bo‘lgan bufer(chiqish navbati)ga ega. Bufer o‘lchami cheklangani uchun, shunday holat paydo bo‘lish mumkin, yangi paketni joylashish uchun buferda joy etishmasligi mumkin. Bu xolatda (yangi paket yoki navbatda turgan paket) yo‘qotiladi.
Paketli kommutatsiyali oddiy tarmoq strukturasini ko‘rib chiqamiz (2.4- rasm.).
A,V xostlari E xostiga birgalikda paketlarni jo‘natadi, A va V xostlarning birinchi marshrutizator bilan aloqasi 10 Mbit/s tezligi bilan Ethernet aloqa liniyasi orqali amalga oshiriladi. Marshrutizator aloqa liniyaga paketlarni 1,5 Mbit/s tezligi bilan yuboradi. Agar aloqa liniya yuklangan bo‘lsa paketlar uni bo‘shatishni navbatda kutib turadilar.
Agar A va V birdan paketlarni yuborsa nima bo‘lishini ko‘rib chiqamiz. Xostlar o‘rtasida sinxronizatsiya yo‘q, paketlarni uzatish tartibini oldindan aytib bo‘lmaydi, bu usul statik multipleksorlash deb aytiladi. Xostlar o‘rtasida paketlarni uzatish vaqti qo‘yidagisiga teng:
2.4-rasm. Paketli kommutatsiya bilan oddiy tarmoqning strukturasi
Tp=Q*L/R
bu erda, L – paket uzunligi bit, R – chiqishdagi aloqa liniyasining tezligi bit/s, Q – xostlar o‘rtasidagi aloqa liniyalarining soni.
Paketli tarmoqning kommutatsiyali tarmoqdan asosiy farqi u har doim paketlarni oxirgi tugundan qabul qilishga tayyor.
Paketli kommutatsiya real vaqt ilovalari (telefoniya, videochaqiruv, konferens aloqa)ni sifatli xizmat ko‘rsatishini ta’minlab bermaydi, lekin aloqa liniyasi o‘tkazuvchanligini samarali bo‘linishini ta’minlab beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
