LAN, MAN, WAN Telematica Networking (Netwerk laag) Hoofdstuk 11, 12 Schakeltechnieken 4Circuitschakeling: tussen zender en ontvanger wordt een verbinding gelegd voor de duur van de communicatie 4Pakketschakeling: data wordt verdeeld in pakketjes en elk pakketje wordt afzonderlijk gerouteerd door het netwerk 4Frame relay: speciale vorm van pakketschakeling 4Cell relay: tussenvorm Circuitschakeling 4Wordt vooral gebruikt in het telefoonnetwerk 4Communicatie bestaat uit 3 fasen: n Opzetten van de verbinding (kiezen): In het netwerk wordt een route uitgezocht en er wordt kanaalcapaciteit gereserveerd n Uitwisseling van informatie (bijv. telefoongesprek): de data gaan over de gereserveerde kanalen n Verbreken van de verbinding: De kanaalcapaciteit wordt vrijgegeven n De kanaalcapaciteit is gereserveerd ook al wordt er geen data verstuurd Telefoonnetwerk Circuits over FDM/TDM De verbindingen behoeven geen koperdraden of glasvezels te zijn. Bijv een slot in TDM is ook mogelijk 1
Routering 4Tijdens het opzetten van de verbinding moet een route gekozen worden 4Deze route wordt voor de hele verbindingstijd gebruikt 4De centrales hebben routetabellen die aangeven wat de optimale route naar een andere centrale is 4Plus alternatieve routes voor het geval er iets mis is of het te druk is Routetabel Verbindingsgericht/loos 4De manier van communiceren in het telefoonnetwerk heet verbindingsgericht (connection oriented) 1. Maak verbinding 2. Communiceer 3. Verbreek verbinding 4Bij Verbindingsloze communicatie (connectionless) wordt elke boodschap apart verzonden (vergelijk brief, telegram) Pakketschakeling 4Bij pakketschakeling (packet switching) wordt de data in (kleine) pakketjes verdeeld 4Elk pakketje bevat informatie over de eindbestemming 4Elk pakketje wordt afzonderlijk door het netwerk gestuurd (geen gereserveerde capaciteit) 4Pakketjes kunnen i.h.a. verschillende routes kiezen Routering 1 Routering 2 2
Voordelen 4Beter gebruik van verbindingen (geen reservering) 4Zender en ontvanger kunnen verschillende snelheden gebruiken 4Bij grote drukte kan toch gecommuniceerd worden (op lagere snelheid) 4Mogelijkheid om pakketten verschillende prioriteiten te geven Nadelen 4Pakketten worden in tussenliggende knopen opgeslagen (store-and-forward): dit geeft vertraging 4De tijd die pakketten erover doen kan erg varieren: dit geeft jitter bij multimedia toepassingen 4Pakketten moeten bij bestemming weer op volgorde gezet worden 4Extra overhead per pakket nodig Variaties 4Datagram: Ieder pakket wordt afzonderlijk opgestuurd en gerouteerd (geen relatie met ander pakketten), dus verbindingsloos 4Virtueel circuit: Van tevoren wordt een route uitgestippeld voor de pakketten (maar niet gereserveerd). Alle pakketten van de verbinding gaan via deze route, dus verbindingsgericht. Virtueel circuit 1 Virtueel circuit 2 Voorbeelden pakketschakeling 4Internet: n Gebruikt IP protocol binnen het netwerk n Gebruikt datagrammen n Geen error-correctie tussen de zender en ontvanger (wel op point-to-point datalink) 4X.25: datanetwerk van de telefoonmaatschappijen (KPN etc.) n Gebruikt LAPB protocol (vgl. HDLC) n Gebruikt virtuele circuits n Heeft error-correctie op datalink en tussen zender en ontvanger 3
Drie lagen: 1. Fysiek 2. Link 3. Packet (=Netwerk) X.25 X.25 routering Frame relay Bij X.25 wordt veel extra werk gedaan: n Informatie n Inpakken en uitpakken bij elke tussenliggende knoop n Error-correction op zowel laag 2 als laag 3 (en misschien ook nog in hogere lagen) n Informatie over de verbindingen (control) zit tussen de data Frame relay: Frame relay 4Het opzetten van de verbindingen is gescheiden van de gebruikersdata 4Multiplexen en schakelen gebeurt op laag 2 en niet op laag 3 4Error-correction en flow control alleen tussen de eindpunten (niet point-to-point) verzorgd door een hogere laag. Dit kan omdat de huidige verbindingen betrouwbaar genoeg zijn. Frame relay routering ATM 1 4ATM (Asynchronous Transfer Mode) is een nieuwe techniek die gebruik maakt van cell relay 4Data wordt verdeeld in kleine cellen (48 bytes data+5 bytes header) die door het netwerk gerouteerd worden 4Alleen checksum voor de header 4Speciale hardware routers die de cellen zo snel mogelijk routeren (geen store-andforward als niet nodig is) 4
ATM 2 4Hoge snelheden (155 Mb/s) 4Virtuele kanalen (circuits) die gebundeld kunnen worden in virtuele paden 4Een virtueel kanaal (virtual channel) is een logische verbinding tussen twee punten 4Een virtueel pad (virtual path) is een bundel virtuele kanalen die dezelfde eindpunten hebben 4Vergelijk een aantal TCP verbindingen over dezelfde ADSL lijn. ATM 3 4Circuits (virtual channels) kunnen verschillende eigenschappen hebben: n Voor telefoon, multimedia circuit met gegarandeeerde capaciteit n Voor data, file transfer etc. circuit met variabele capaciteit, lagere prioriteit n Ook verschillende kwaliteit m.b.t. vertraging, verlies e.d. ATM 4 4Opzetten en verbreken van virtual channels/paths: n `semi-permanente' verbindingen (vgl. huurlijnen) n Apart control kanaal tussen gebruiker en netwerk n Voor het opzetten van een control kanaal hebben we een apart kanaal (meta-signaling channel) nodig. n Via het meta-signaling kanaal kan ook een control kanaal tussen twee gebruikers opgezet worden. 4Voor virtuele paden soortgelijk. Capaciteitsverdeling CBR = vaste snelheid (gegarandeerd) VBR = vaste minimum snelheid + gegarandeerde pieken ABR = vaste minimum snelheid + pieken (evt. pakketverlies) UBR = geen gegarandeerde snelheid (geen terugkoppeling) 5