Лекция 12 пакетная передача даных Структура пакета

Вся информация, передаваемая по каналу связи: файлы, звук, видео и т. д., представляет собой массив цифровых данных, то есть сочетание единиц и нулей. Для передачи используют одну из двух технологий:

• передача коммутацией каналов, как это делается в телефонной сети

• передача коммутацией пакетов данных.

Последняя технология для нас наиболее интересна. Она используется в сотовой связи, связи через спутник, Internet и др. На исходном сервере данные «разрезаются» на отдельные «порции» заранее оговоренной длины (например, по 256 байт), причем каждая из них в начале информационного блока снабжается индивидуальным «заголовком», а в конце блока – «трейлером». Такая «порция» информации включает и служебную, называется пакетом.

В «заголовке» содержится информация о месте назначения (адрес), об имени файла, к которому принадлежит этот пакет, и о порядковом номере данного пакета (то есть о том, из какого места данного файла он был «вырезан»). В «трейлер» записывается длина, условие проверки пакета на наличие ошибки и адрес для запроса повторения передачи пакета, в случае обнаружения ошибки (передаётся только этот пакет, а не весь файл целиком – это главное преимущество пакетной передачи).

Передача данных в сети интернет

Пакеты пересылаются по сети Интернет, иногда даже по разным маршрутам, зависящим от трафика тех или иных линий связи. Маршрут следования каждого пакета определяет - IP-протокол. Такая технология передачи данных называется динамической маршрутизацией. На получающей станции каждый пакет после его получения проходит проверку на наличие ошибки, появившейся при передаче. Когда же все пакеты «в сборе», c помощью протокола TCP они автоматически объединяются в файл, являющийся точной копией исходного. В литературе, иногда, эти протоколы читают как один TCP/IP. Строго говоря, Интернет не является сетью, так как сеть подразумевает наличие администратора сети, обеспечивающий её работоспособность. Интернет – это среда обмена информацией, работающая под управлением протоколов IP и TCP.

Сотовая связь

В сетях сотовой связи, например, в сетях GSM, используется технология GPRS пакетной передачи данных по радиоканалу (General Packet Radio Service). Благодаря тому, что пакеты одновременно предаются по разным каналам, максимально возможная скорость доступа в сеть с помощью технологии GPRS составляет 170 Кбит/сек. При этом голосовой канал занят только во время передачи данных (пока звучит голос), а не постоянно, как при других формах доступа в сеть. Это даёт возможность вести разговор «одновременно» очень большому количеству абонентов.

Достоинства технологии коммутации пакетов:

• Высокая общая пропускная способность сети при передаче пульсирующего трафика.

• Возможность динамически перераспределять пропускную способность физических каналов связи между абонентами в соответствии с реальными потребностями их трафика.

Недостатки коммутации пакетов

• Неопределенность скорости передачи данных между абонентами сети, обусловленная тем, что задержки в очередях буферов коммутаторов сети зависят от общей загрузки сети.

• Переменная величина задержки пакетов данных, которая может быть достаточно продолжительной в моменты мгновенных перегрузок сети (например, под Новый год, когда все друг друга пытаются поздравить с использованием сотового телефона).

• Возможные потери данных из-за переполнения буферов. В настоящее время активно разрабатываются и внедряются методы, позволяющие преодолеть указанные недостатки, которые особенно остро проявляются для чувствительного к задержкам трафика, требующего при этом постоянной скорости передачи. Такие методы называются методами обеспечения качества обслуживания (Quality of Service, QoS).

• Сети с коммутацией пакетов, в которых реализованы методы обеспечения качества обслуживания, позволяют одновременно передавать различные виды трафика, в том числе такие важные как телефонный и компьютерный. Поэтому методы коммутации пакетов, сегодня считаются наиболее перспективными для построения конвергентной сети, которая обеспечит комплексные качественные услуги для абонентов любого типа.