Hurtig pakkeskift

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 9. december 2016; checks kræver 11 redigeringer .

Fast Packet Switching (FPS ) ( eng.  FPS - Fast Packet Switching ) - forenklet pakkeskift over virtuelle forbindelser ved brug af digitale transmissionsveje med et lavt niveau af binære fejl, mindre end det for "støjende" analoge telefonkanaler med parametre på 1 bit fejl pr. 1000 -100000 transmitterede bits [1] [2] . FCU ligger til grund for en række moderne digitale bredbåndspakkesystemer.

Forenklingerne er som følger:

• til udveksling af pakkede data ikke i realtid , der kræver levering af den sendte information uden fejl, tages funktionerne til at detektere og rette binære fejl på grund af retransmission ( ARQ  - Automatic Repeat reQuest ) ud af netværket til slutpunkterne i modtagelse og transmission [3] ;
• for interaktive tjenester, såsom tale og video, der har en vis redundans, bliver fejlpakker ikke gentransmitteret på noget EMOS-lag , men kasseres simpelthen [4] . Det er også muligt at droppe pakker uden fejl, men med en for stor forsinkelse i at følge gennem kommunikationsnetværket [4] [5] .

Som et resultat af disse forenklinger er promovering af pakker gennem netværket blevet muligt at implementere i hardware ved hjælp af binære kredsløb. Dette gør det muligt at opnå høje transmissions- og koblingshastigheder på et netværk med en FCU. Etableringen af ​​selve de virtuelle forbindelser udføres på den sædvanlige måde, det vil sige ved hjælp af processorressourcen.

Historie

• I 1979 udgav P. Kermani og L. Kleinrock en artikel [6] , hvori de foreslog og gennem matematisk modellering undersøgte en ny metode til pakkeskift ( Virtual Cut-Through ) på det tidspunkt ,  hvor pakken blev transmitteret videre over netværket umiddelbart efter at have modtaget det .header. Med en lille netværksbelastning nærmede denne metode sig således kredsløbsskift med hensyn til transmissionsforsinkelse , og med en høj netværksbelastning nærmede den sig almindelig pakkekobling, da når den udgående kanal var optaget, skulle pakken modtages fuldstændigt og stilles i kø i bufferen. Den foreslåede koblingsteknik sørgede for gendannelse af pakker med identificerede fejl på grund af retransmission. Den skulle startes af en netværksknude (for eksempel en terminal en ved receptionen) med de relevante funktioner og ikke fungere i Cut-Through- tilstand , det vil sige, at den skulle modtage hele pakkerne.

• En af de første udviklinger inden for BKP-området var Jonathan Turners system [7] , beskyttet af en række amerikanske patenter . Fra 1977-1983 arbejdede Turner hos Bell Laboratories , Illinois, og fra 1981-1983 var han hovedudvikler af et FSL-system med variabel længde til fælles stemme- og datatransmission [4] . I dette system var hoveddriftsmåden fokuseret på transmission af pakker over virtuelle links. Den maksimale pakkelængde kan være 144 oktetter (144x8=1152 bit). Om nødvendigt blev der også givet support til datagramdriftstilstanden . Switchene skulle være forbundet til T1 transmissionssystemer (1.544 Mbps). BKP-systemet blev udviklet i detaljer: for eksempel havde et binært selv-routing multi-tiered switching-felt (KP, engelsk  SF - Switch Fabric ) 10 lag, 1024 porte og bestod af ca. 1.300 VLSI . Gennem CP'en blev pakker transmitteret med en hastighed på 12 Mbit / s, det vil sige 8 gange hurtigere end gennem eksterne T1-systemer. Ifølge Turners beregninger er CP-belastningen således mindre end 11 %, når T1-systemer belastes med 85 %, og ved brug af CP’ens andet parallelle plan er den mindre end 6 %. Regnskab for forsinkelsen i transmissionen af ​​talepakker blev udført ved hjælp af et tidsstempel ( engelsk.  Time Stamp ) indeholdt i hver pakke [5] . I dette tilfælde, hvis forsinkelsen oversteg den tilladte værdi, blev pakken, selv uden binære fejl, kasseret.

• Koblingsfelt for J. Turner-systemet
• CE for at skifte Turner felter

• I anden halvdel af 1980'erne deltog teleselskaber i en række lande i verden, foruden USA, i udviklingen - franske, japanske osv., mens fokus flyttede til systemer med en konstant (fast) ) pakkelængde.

Ansøgninger

Følgende praktiske systemer er bygget på BKP's principper:

• Asynkron dataoverførsel ( eng.  ATM - Asynchronous Transfer Mode ), med pakker (celler) af konstant længde. I 1991 blev ATM Forum [8] oprettet for at udvikle og udvikle ATM-teknologi ;
• Frame relæer ( eng.  FR - Frame Relay ), med pakker (frames) af variabel længde. Det tilsvarende Frame Broadcast Forum blev også organiseret i 1991 [8] ;
• Fragmentering i pakker med "labels" i internetnetværk ( MPLS - MultiProtocol Label Switching ) .  MPLS Forum blev etableret i 2000 [8] .

I 2009 blev disse fora fusioneret til et enkelt bredbåndsforum [ 8 ] . 

Noter

1. ↑ Yu Black, Computernetværk: protokoller, standarder, grænseflader, 1990 , s. 52.
2. ↑ Anbefaling X.25 fra International Telecommunication Union bruges til at transmittere pakker gennem sådanne kanaler.
3. ↑ A. Pattavina, "Switching Theory: Architecture and Performance in Broadband ATM Networks", 1998 , s. 13.
4. ↑ 1 2 3 J. S. Turner, "Design of an Integrated Services Packet Network", JSAC-4, nr. 8, 1986 , s. 1379-1380.
5. ↑ 1 2 W. A. ​​Montgomery, Techniques for Packet Voice Synchronization, JSAC-1, nr. 6, 1983 , s. 1022-1028.
6. ↑ P. Kermani og L. Kleinrock, "Virtual Cut-Through", Computer Networks, 1979 .
7. ↑ Yu Black, Computernetværk: protokoller, standarder, grænseflader, 1990 , s. 331-332.
8. ↑ 1 2 3 4 Bredbåndsforum, Historie Arkiveret 23. februar 2016 på Wayback Machine

Links

• Federal Standard 1037C, Telekommunikation: Ordliste over telekommunikationsvilkår: hurtig pakkeskift, Udgivelsesdato: 7. august 1996
• Techopedia Inc., hurtig pakkeskift
• WhatIs.com: hurtig pakketeknologi
• https://www.kazedu.kz/referat/133098/4
• Bredbåndsforum

Se også

• Engelsk artikel om Jonathan Turner

Litteratur

• Parviz Kermani og Leonard Kleinrock. Virtual Cut-Through: A New Computer Communication Switching Technique  (engelsk)  // Computer Networks: Journal. - North-Holland Publishing Company, 1979. - Vol. 3 . - S. 267-286 . - ISSN 1389-1286 .
• Warren A. Montgomery. Teknikker til pakkestemmesynkronisering  (engelsk)  // IEEE Journal om udvalgte områder i kommunikation: journal. - IEEE Communications Society, 1983. - Vol. SAC-1 , nr. 6 (december) . - S. 1022-1028 . — ISSN 0733-8716 .
• JS Turner. Design af et integreret servicepakkenetværk  (engelsk)  // IEEE Journal om udvalgte områder i kommunikation: tidsskrift. - IEEE Communications Society, 1986. - Vol. SAC-4 , nr. 8 (november) . - S. 1373-1380 . — ISSN 0733-8716 .
• JS Turner , US patent 4.484.326, "Packet load monitoring by trunk controllers", nov. 20, 1984.
• JS Turner , US Patent 4.486.877, "Packet switching loop-around netværk og faciliteter test", dec. 4, 1984.
• JS Turner , US Patent 4.488.288, "End-to-end information memory arrangement in a line controller", dec. 11, 1984.
• JS Turner , US patent 4.488.289, "Interface facility for a packet switching system", dec. 11, 1984.
• JS Turner , US Patent 4.490.817, "Packet error rate measurements by distributed controllers", dec. 25, 1984.
• JS Turner , US patent 4.491.945, "Fast packet switch", jan. 1, 1985.
• JS Turner , US patent 4.494.230, "Fast packet switching system", jan. 15, 1985.
• Y. Sort. Computernetværk: protokoller, standarder, interfaces = Uyless Black, COMPUTERS NETVÆRK: Protokoller, Standarder og Interfaces / pr. fra engelsk. udg. Ph.D. V.V. Vasilkova. - M . : "Mir", 1990. - 506 s. — 25.000 eksemplarer.  - ISBN 5-03-001367-9 (russisk); 0-13-166091-8 (engelsk).
• Achille Pattavina. Switching Theory: Arkitektur og ydeevne i bredbånds ATM-netværk. - John Wiley & Sons Ltd, 1998. - ISBN 0-471-96338-0 (hardback); 0-470-84191-5 (elektronisk).