Co to jest przełączanie pakietów?

Przełączanie pakietów to technologia, która dzieli dane w komunikacji sieciowej na łatwe do zarządzania małe kawałki, zwane pakietami. Wysyłając duży plik w kilku małych porcjach przez sieć, przełączanie pakietów minimalizuje wpływ błędów transmisji danych. Unika się również wąskich gardeł w ruchu, umożliwiając przepływ danych w najbardziej efektywny możliwy sposób przez sieć.

Idea komunikacji sieciowej polega na przestrzeganiu dokładnego zestawu reguł, aby przenieść dane z jednej lokalizacji lub węzła w sieci do innej. Internet to po prostu duża sieć, a przenoszenie pakietów następuje podczas przenoszenia wszystkich danych przez Internet. Transport Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP) i Frame Relay to przykłady protokołów przełączania pakietów. Niektóre technologie telefonów komórkowych wykorzystują również technologie przełączania pakietów.

Podczas korzystania z przełączania pakietów oprogramowanie do routingu sieciowego dzieli plik na kilka małych pakietów danych o wielkości od 1000 do 1500 bajtów każdy, oznaczając każdy pakiet informacjami nagłówka. W nagłówku oprogramowanie do routingu zawiera instrukcje dotyczące ponownego składania pliku z pakietów we właściwej kolejności. Zawiera także informacje o miejscu docelowym przed wysłaniem pakietów przez sieć.

Gdy pakiety przemieszczają się w sieci, mogą być rozdzielone, biorąc różne ścieżki routingu, w zależności od ruchu internetowego. Routery i przełączniki w sieci wykorzystują informacje nagłówka, aby określić najbardziej wydajną trasę przenoszenia każdego pakietu do miejsca docelowego. Przełączanie pakietów pozwala na efektywne wykorzystanie przepustowości sieci, ponieważ wysyłanie wielu małych pakietów lepiej pasuje do pojemności sieci niż wysyłanie dużych plików w stanie nienaruszonym. Gdy pakiety dotrą do miejsca docelowego, bez względu na kolejność, w której przybywają, oprogramowanie trasujące poprawnie składa plik poprawnie, wykorzystując informacje nagłówka. Jeśli wszystkie pakiety dotarły nienaruszone i wolne od błędów, plik jest gotowy do użycia. Jeśli jednak pakiet dotrze z błędem, oprogramowanie do routingu może zażądać ponownego wysłania pakietu. Dzięki zastosowaniu przełączania pakietów tylko część całego pliku musi być ponownie wysłana, co zmniejsza ogólny ruch sieciowy.

Paul Baran i Donald Davies opracowali pomysł niezależnego przełączania pakietów na początku lat sześćdziesiątych. Przełączanie pakietów to ulepszenie technologii przełączania obwodów, powszechnie stosowane od wielu lat w naziemnych sieciach telefonicznych. Dzięki przełączaniu obwodów dedykowana linia przenosi cały ruch danych związany z określonym plikiem. Przełączanie obwodów działa dobrze w celu szybkiego dostarczenia dużego pliku, ponieważ nie ma opóźnień. Jednak przenoszenie dużej ilości danych do i z tysięcy węzłów jednocześnie, na przykład w Internecie, byłoby niemożliwie nieefektywne przy przełączaniu obwodów.