私たちは、すべてのプロセスが迅速で応答性の高い時代に生きています。パケット交換は、今日のようなデータネットワークで使用されているそのようなテクノロジーの1つです。 インターネット 、LAN、WAN。ボイスオーバーインターネットプロトコル（VoIP）の開発により、データと音声トラフィックを簡単に送信するためのパケット交換が可能になりました。これにより、企業はコスト、効率、拡張性の面で大きなメリットを享受できました。この スイッチング 最小の遅延でチャネル/ネットワークを介して効率的な方法でデータをルーティングおよび送信することを指します。チャネルは、送信が完了すると他の目的で使用できるようになります。
パケット交換とは何ですか？
定義： パケット交換とは、コネクションレス型ネットワーク交換アプローチを使用してパケットを送信する一連のプロトコルを指します。この切り替えでは、メッセージは分割され、パケットと呼ばれる小さな単位にグループ化されます。これらのパケットは、宛先に到達するためにデジタルネットワークを介して個別に送信されます。パケットは、宛先に到達するために同じルートをたどる必要はありません。すべてのパケットが異なる順序で宛先に到着すると、元のメッセージは宛先自体によって再コンパイルされます。パケット交換図を以下に示します。
このスイッチングでは、パケットにはヘッダーとペイロードの2つの部分があります。ヘッダー内の情報により、ネットワークハードウェア/中間ノードは、パケットが宛先に向けられていることを確認できますが、明確なデータはペイロードによって伝送されます。
各パケットには、可変ビットレートでネットワーク上を独立して移動するための送信元アドレスと宛先アドレスがあります。パケットは中間によって非同期に転送されます ノード 混雑や待ち行列などが原因で、さまざまなルートをたどります。これらのパケットは異なる順序で宛先に到着し、宛先は同じファイルのデータを確実に再構築します。
メッセージは、A、B、C、およびDの4つのパケットで構成されます。各パケットは送信元アドレスと宛先アドレスで構成され、次の図に示すように、送信元から宛先に到達するために複数のルートをたどります。
パケット交換
パケット交換のモード
パケット交換は主に2つのタイプに分類されます。彼らです：
コネクション型パケット交換
これは仮想回線交換とも呼ばれ、送信前にパスを確立するためにセットアップフェーズまたは仮想接続が必要です。シグナリングプロトコルでは、送信者、受信者、および同じメッセージのすべてのパケットがこのパスをたどることができるように、事前定義されたパスが設定されます。スイッチ/ルーターは提供します バーチャル 仮想接続を認識するための回路ID。このタイプのスイッチングのデータは、小さな単位に分割されます。これらの小さなユニットにシーケンス番号が追加されます。このプロセスでは、3つのフェーズについて説明します。それらは、セットアップ、データ転送、および破棄フェーズです。
コネクション型パケット交換
セットアップフェーズでは、アドレス情報は各ノードにのみ転送されます。宛先へのルートが見つかるとすぐに、各中間ノードのスイッチングテーブルにエントリが追加されます。
データ転送フェーズでは、パケットヘッダーに長さ、タイムスタンプ、シーケンス番号などの情報が含まれる場合があります。この情報は、パケットごとに異なる可能性があります。
コネクション型パケット交換の主要なアプリケーションの1つは、交換型WANです。 X.25、フレームリレー、ATM（非同期転送モード）、マルチプロトコルラベルスイッチングなどのプロトコルは、このタイプのスイッチングアプローチを使用します。
コネクションレス型パケット交換
コネクションレス型スイッチングは、一般にデータグラムスイッチングとして知られています。ここで、各パケットは、送信元と宛先のアドレス、ポートアドレス、およびその他の必要な情報で構成されます。パケットにはシーケンス番号のラベルが付いている場合があります。
データグラムパケット交換では、パケットは独立して異なるルートで通過するため、宛先に到着するパケットは順不同で配信される可能性があります。パケットは順序付けられていない形式で宛先に到着するため、元のメッセージはパケットのシーケンス番号に基づいて取得されます。
コネクションレス型スイッチングでのパケットの信頼性の高い配信は保証されません。したがって、エンドツーエンドシステムに追加のプロトコルを提供する必要があります。
コネクションレス型パケット交換
パケット交換の遅延
この切り替えの4種類の遅延は次のとおりです。
伝送遅延
これは単に、すべてのパケットを送信するのにかかる時間、またはすべてのデータビットを通信媒体に吸収するのにかかる時間を指します。 伝染;感染 遅延は、パケットの長さとネットワークの帯域幅に依存します。
伝送遅延=データサイズ/帯域幅=（L / B）秒
伝播遅延
伝搬遅延とは、ビットがリンクを介して送信元から宛先に移動するのにかかる時間を指します。距離と伝搬速度は、伝搬遅延に影響を与える要因です。
伝搬遅延=距離/伝送速度= d / s
キューイング遅延
キューイングの遅延は、ネットワーク内のトラフィックの性質が原因で発生します。したがって、それは実行されるまでキューで待機するのに費やされた時間を指し、次のように定義されます–
平均キューイング遅延=（N-1）L /（2 * R）
ここで、「N」はいいえです。パケットの
「L」はパケットのサイズです
「R」は帯域幅です
処理遅延
パケットの処理にかかる時間を指します。処理遅延は、ビットエラーのチェック、出力リンクの決定などに必要な時間も指します。
合計時間またはエンドツーエンド時間=送信遅延+伝搬遅延+キューイング遅延+処理遅延
回線交換に対するパケット交換の利点
このスイッチングには、回線交換と比較してさまざまな利点があり、以下にリストされています。
- 回線交換には専用の事前定義されたチャネルがある独自のパスを見つけることにより、データを宛先に配信します。
- 宛先回線交換によって欠落パケットが検出されるため、このオプションはありません。
- パケットが宛先回線にすばやくルーティングされるため、使用する帯域幅は少なくなります。スイッチングには専用の帯域幅が必要です。
- このスイッチングのチャネルは、パケットがルーティングされるとすぐに他の送信に使用できます。回線交換は、音声通信が完了するまでチャネルを占有します。
- 費用効果が高く、回線交換の実装は簡単です。
回線交換を介したパケット交換のデメリット
さまざまな利点がありますが、この切り替えには欠点もあります。以下にリストします。
- このスイッチングではパケットの移動が同期しないため、音声通話などの通信アプリケーションには適さない場合がありますが、回線交換は音声通話に非常に適しています。
- パケットは整理された方法で移動しません。各パケットを識別するためにシーケンス番号を提供する必要があります回線交換は、ユーザーに最高のエクスペリエンスを提供するためにチャネルに最高の優先順位を与えます
- このスイッチングでは、パケットが宛先に到達するために複数のパスを介してルーティングされるため、各ノードで複雑さが増し、データの損失またはパケットの配信の遅延につながります。回線交換により、データの損失がないことが保証されます。
- このスイッチングには、データを保護するための追加の安全なプロトコルが必要であり、実装コストの大幅な上昇につながります。回線交換には、1つのサービスと1つの個別ルート専用のチャネルがあります。
よくある質問
1）。データパケット交換とは何ですか？
データパケット交換は、ネットワークを介してパケットの形式でデータを転送するために使用されるアプローチです。データは、パケットと呼ばれる可変長の小さな単位に分割されます。データを含む各パケットは、ネットワークとともに移動します。
2）。パケット交換を発明したのは誰ですか？
アメリカの科学者「ポールバラン」は、1960年にパケット交換の概念を調査しました。1965年に、ドナルドデイビスは同様のルーティング概念を開発し、それをパケット交換と名付けました。
3）。スイッチング技術とは何ですか？
交換技術には、パケット交換、回線交換、メッセージ交換の3種類があります。
4）。切り替えるとはどういう意味ですか？
スイッチングは、ノードがデータを制御または切り替えて、ネットワーク上の特定のポイント間でデータが確実に送信されるようにするための技術の一種です。
5）。コネクションレス型パケット交換とは何ですか？
コネクションレス型パケット交換は、一般にデータグラム交換として知られています。ここで、メッセージは分割され、パケットに分割されます。各パケットには、ネットワーク上を独立して移動するための送信元アドレスと宛先アドレスがあります。パケットは、輻輳やキューイングなどのために中間ノードによって非同期に転送されるため、異なるルートをたどります。これらのパケットは異なる順序で宛先に到着し、宛先は同じファイルのデータを確実に再構築します。
したがって、この記事では、パケット交換の概念について説明しました。二つ パケット交換の技術 さまざまな長所と短所について説明し、読者が継続的かつ効果的なコミュニケーションに利用するのに最適なテクノロジーを理解できるようにします。現代のパケット交換の簡単な例は、WANを使用した電子メールとWebページであり、通常の電話サービスが回線交換技術の例として考えられています。
