Prepínanie paketov

V počítačových sieťach a telekomunikáciách je prepínanie paketov komunikačná paradigma, kedy sa jednotlivé pakety (správy alebo fragmenty správ) jednotlivo smerujú (routing) medzi uzlami bez nadviazania priameho komunikačného kanálu (telekomunikačného / dátového okruhu). Prepínanie paketov je základom pre dátovú komunikáciu v súčasných počítačových sieťach. Používa sa na optimalizáciu využitia šírky pásma siete a minimalizáciu latencie spojenia.

Princíp

Paket je blok používateľských dát (payload) spolu s potrebnými informáciami o adresách a administrácii (header), aby mohla sieť doručiť dáta do správneho cieľa. Jedno dátové spojenie zvyčajne nesie tok (stream) paketov, ktoré nemusia byť zakaždým smerované tou istou cestou po fyzickej sieti.

Analogicky k fyzickému balíku poslanému poštou s adresou napísanou vonku sa takto poskytuje sieti (doručovacej službe) informácia, ktorú potrebuje na správne doručenie.

Pakety sa smerujú do cieľa najvhodnejšou cestou (určenou smerovacím algoritmom). Nie všetky pakety medzi tými istými dvoma počítačmi, dokonca ani pakety tvoriace jednu správu, musia byť smerované rovnako.

Cieľový počítač poskladá pakety do správneho poradia.

Ethernet, X.25 a Frame relay sú medzinárodne štandardizované siete prepínajúce pakety na druhej vrstve. Porovnaj s ATM, ktorý používa cell relay namiesto prepínania paketov.

Významným faktom je, že internet je sieťou s prepínaním paketov, kde beží internetový protokol, protokol tretej vrstvy nad rôznymi sieťovými technológiami. Novšie technológie mobilných telefónov ako GPRS a i-mode tiež používajú prepínanie paketov.

Prepínanie paketov je bezspojové. Na rozdiel od sietí s prepínaním okruhov alebo spojových protokolov. Technológie ako MPLS však začínajú s premostením hranice medzi nimi.

História

Princíp prepínania paketov vynašiel Američan Paul Baran začiatkom šesťdesiatych rokoch. Jeho nový koncept sa dočkal implementácie až po roku 1965, keď nezávisle od neho publikoval svoje práce britský počítačový vedec Donald Davies. Daviesovi sa pripisuje prvé použitie súčasného názvu "prepínanie paketov (packet switching)" a inšpirácia mnohých sietí s prepínaním paketov v nasledujúcom desaťročí, vrátane začlenenia tohto konceptu do systému ARPANET (predchodca dnešného Internetu založený 1969) v Spojených štátoch. Existujú tvrdenia, že Leonard Kleinrock tiež vynašiel prepínanie paketov, ale Davies to pred smrťou spochybnil a poukázal na to, že výskum Kleinrocka sa týkal v skutočnosti Teórie hromadnej obsluhy, ktorá je kľúčovým teoretickým základom pre prepínanie paketov. Kleinrockove publikované práce nikde nespomínajú rozkladanie používateľskej správy do segmentov a oddelené posielanie týchto segmentov sieťou, čo je kľúčovou inováciou práce Barana and Daviesa.

Ďalšie čítanie

Paul Baran, On Distributed Communications
Paul Baran, On Distributed Communications Networks (IEEE Transactions on Communications Systems, March 1964)
Leonard Kleinrock, Information Flow in Large Communication Nets, (MIT, Cambridge, May 31, 1961) Proposal for a Ph.D. Thesis
Leonard Kleinrock, Communication Nets: Stochastic Message Flow and Design (McGraw-Hill, 1964)
Katie Hafner, Where Wizards Stay Up Late (Simon and Schuster, 1996)

Externé odkazy

Pozri aj