Компьютерные сети, основанные на коммутации пакетов: основные принципы построения и свойства сетей ps, разновидности пакетов, форматы пакетов, протокольные заголовки
Основной принцип – представление информации, передаваемой по сети, в виде структурно отделенных друг от друга порций данных, называемых пакетами.
Особенность – каждый пакет имеет адрес назначения, что позволяет обрабатывать их независимо друг от друга.
Свойства PS –
Отсутствует этап установления соединения
Сеть всегда готова принять данные от абонента
Пакеты поступают в сеть без предварительного резервирования линии связи и с нефиксированной скоростью.
На пути пакетов могут встретится линии связи имеющие разную пропускную способность.
Пакеты одного или разных информационных потоков могут смешиваться и тормозить друг друга
Разделение данных на пакеты позволяет передавать неравномерный трафик более эффективно
Разновидности пакетов:
Управляющие пакеты
Информационные
Формат пакета
Заголовок (адрес назначения и другая вспомогательная инф-я)
Данные
Концевик (например контрольная сумма)
Протокольные заголовки
Каждый протокол уровня передачи данных может добавлять свой заголовок
Например протокол TCP:
Порт источника(0-15), Порт назначения(16-31), Номер последовательности(32-63), Номер подтверждения(64-95), Смещение данных, зарезервировано, флаги, размер окна(96-127), Контрольная сумма, указатель важности(128-159 бит)
Допустимые размеры пакетов в ps-сетях: ограничения на размеры pdu, предельные размеры кадров канального уровня, mtu интерфейса, фрагментация pdu, mtu пути продвижения пакетов.
PDU-protocol data unit (пакет, кадр, и так далее)
Maximum Transmission Unit (MTU) используется для определения максимального размера блока (в байтах), который может быть передан на канальном уровне сетевой модели OSI.
Значения MTU зависят от коммуникационного интерфейса (сетевая плата, последовательный порт, и т. д.).
Значение MTU может быть определено стандартом (например для Ethernet), либо может выбираться в момент установки соединения (обычно в случае прямых подключений точка-точка). Чем выше значение MTU, тем меньше заголовков передаётся по сети — а значит, выше пропускная способность. Однако медленные интерфейсы могут передавать большой пакет значительное время, увеличивая время ожидания для других пакетов
Значение MTU
Internet Path MTU-576
Ethernet (RFC 1191)- 1500
FDDI (RFC 1191) -4500
Операция деления одного PDU на множество PDU перед передачей в предположении, что исходный блок PDU будет заново собран где-либо в сети. Пакеты могут фрагментироваться, если их размер превышает значение MTU для сети, через которую пакет нужно передать.
фрагментация на мас уровне
Тут еще про минимальный размер из-за коллизий надо рассказать. (64 байта для Ethernet, 53 для ATM)
Свойства и характеристики компьютерных сетей с коммутацией пакетов: разновидности характеристик сети, характеристики производительности, задержек, надежности, безопасности, качества обслуживания QoS.
Разновидности характеристик:
Свойства сети:
Производительность (скорость передачи)
Надежность (без потерь, без перерывов)
Безопасность (защищенность от несанкционированных воз)
Задержек
Период времени:
Долговременные (год)
Среднесрочные (сутки)
Краткосрочные (секунды, доли секунд)
Чьи интересы представляют:
Поставщика услуг
Клиента сети
Производительность:
Пропускная способность каналов
SIR средняя скорость передачи за время T
PIR пиковая за время T
Допустимая величина пульсации з период T (B=PIR*T)
Задержки:
Packet delay(ms)
Средняя задержка(D)
Максимальная задержка
Джиттер(J)(стандартное отклонение(корень из квадратов разностей каждой и средней поделённых на кол-во))
Максимальный джиттер
Коэффицент вариации (C=J/D)
RTT – время пересылки пакета + время его обработки + время пути обратно
Надежность:
Потери пакетов(отношение потерянных к отправленным)
Отказоустойчивость
Доступность
Живучесть
Безопасность:
Конфиденциальность
Целостность
Доступность
QoS – в общем случае вероятность того, что система соответствует заданному соглашению об уровне обслуживания.
В такое соглашение могут входить различные ограничение на значение характеристик сети
Полоса пропускания, джиттер, патери пакетов и т.д.(такие соглашения называются SLA service level agreement)