VyÜlo v t²denφku:	CHIPweek
╚φslo:	18/96
Datum:	30. dubna 1994
Strana:	25
Rubrika/kategorie:	Principy poΦφtaΦov²ch sφtφ
Modul:	Taxonomie poΦφtaΦov²ch sφtφ
Dφl:	5

zp∞t do archivu Φlßnk∙ | rejst°φk | p°edchozφ Φlßnek | nßsledujφcφ Φlßnek

Ji°φ Peterka

Sφt∞ s p°epojovßnφm okruh∙ vs. sφt∞ s p°epojovßnφm paket∙

DalÜφ mo₧nΘ d∞lenφ poΦφtaΦov²ch sφtφ vychßzφ z toho, na jakΘm zßkladnφm principu fungujφ - zda na principu p°epojovßnφ okruh∙, nebo na principu p°epojovßnφ paket∙. Nejvφce se takovΘto rozliÜovßnφ t²kß sφtφ ve°ejn²ch Φi alespo≥ polove°ejn²ch, a souvisφ i s celkovou filosofiφ a p°φstupem k budovßnφ poΦφtaΦov²ch sφtφ, kterΘ jsou pon∞kud odliÜnΘ ve äsv∞t∞ poΦφtaΦ∙" a ve äsv∞t∞ spoj∙".

Prvnφ snahy o budovßnφ poΦφtaΦov²ch sφtφ rozlehlejÜφho charakteru se zaΦφnajφ objevovat zhruba v polovin∞ Üedesßt²ch let. V tΘ dob∞ samoz°ejm∞ ji₧ existoval dob°e zaveden² telekomunikaΦnφ sektor, kter² ji₧ takΘ m∞l velmi ustßlenou p°edstavu o tom, jak by p°enosovΘ sφt∞ m∞ly fungovat. èlo zejmΘna o p°edstavy a konvence, kterΘ sebou p°inßÜela jedna ji₧ tehdy existujφcφ a vcelku dob°e fungujφcφ sφ¥ s celosv∞tov²m dosahem - sφ¥ telefonnφ.

Princip, na kterΘm ve°ejnß telefonnφ sφ¥ fungovala a funguje, je dnes oznaΦovßn jako p°epojovßnφ okruh∙ (circuit switching). Jeho podstatou je zßsada, ₧e pro pot°eby komunikujφcφch stran (typicky dvou ·Φastnφk∙) se vyhradφ p°enosov² kanßl o urΦitΘ kapacit∞, kter² tyto strany budou mφt pln∞ a v²hradn∞ ke svΘ dispozici. Kdy₧ tedy n∞komu telefonem zavolßte, je mezi vßmi a volanou stranou vytvo°en kanßl, kter² mßte jen a jen pro sebe, a nikdo jin² vßm do n∞j nem∙₧e ämluvit". Na druhΘ stran∞ za n∞j takΘ podle toho platφte (typicky podle dΘlky spojenφ), a provozovateli telefonnφ sφt∞ je srdeΦn∞ jedno, jak vytvo°en² kanßl po celou dobu vyu₧φvßte - on vßm poskytnul urΦitou p°enosovou kapacitu, a je na vßs, zda na sebe s druhou stranou mluvφte, nebo naopak mlΦφte. V p°φpad∞ telefonnφch hovor∙ je takov²to p°φstup vcelku opodstatn∞n², proto₧e zde p°eci jen lze oΦekßvat jistou rovnom∞rnost vytφ₧enφ p°id∞lenΘho p°enosovΘho kanßlu. V p°φpad∞ datov²ch p°enos∙ je tomu ale jinak.

DatovΘ p°enosy mezi poΦφtaΦi a terminßly Φi mezi poΦφtaΦi navzßjem majφ naopak tendenci k nerovnom∞rnosti. Zde je spφÜe typickΘ to, ₧e komunikujφcφ strany pot°ebujφ p°enßÜet mezi sebou urΦitß data jen n∞kdy, zatφmco po v∞tÜinu Φasu ₧ßdnΘ po₧adavky na p°enos nemajφ. Pak je ale znaΦn∞ neefektivnφ p°id∞lit takto komunikujφcφm stranßm v²hradn∞ k jejich dispozici p°enosov² kanßl, proto₧e by jej nechßvali v∞tÜinu Φasu äle₧et ladem". Mφsto toho je v²hodn∞jÜφ za°φdit v∞ci tak, aby dostupnou p°enosovou kapacitu mohlo sdφlet vφce komunikujφcφch dvojic Φi skupin souΦasn∞. No a prßv∞ to umo₧≥uje mechanismus p°epojovßnφ paket∙.

P°epojovßnφ okruh∙ (circuit switching)

P°edstava p°epojovßnφ okruh∙

V sφti, kterß funguje na principu p°epojovßnφ okruh∙, tedy dochßzφ k vytvo°enφ souvislΘho p°enosovΘho kanßlu (ve äspoja°skΘ" terminologii: okruhu) mezi komunikujφcφmi stranami, s pevn∞ danou p°enosovou kapacitou. Tento kanßl se p°itom chovß stejn∞ jako p°φm² dvoubodov² spoj mezi koncov²mi ·Φastnφky, bez ohledu na to zda ve skuteΦnosti prochßzφ p°es n∞jakΘ p°estupnφ (propojovacφ) body, nap°φklad r∙znΘ ·st°edny. Dovedeno ad absurdum, je to v zßsad∞ totΘ₧ jako kdy₧ mezi ob∞ma stranami vedou äp°φmΘ drßty". Dφky tomu pak mohou komunikujφcφ strany vyu₧φvat spojenφ mezi sebou takov²m zp∙sobem jak² uznajφ za vhodn², tj. nenφ jim apriorn∞ p°edepsßn urΦit² komunikaΦnφ protokol (jako je tomu v p°φpad∞ p°epojovßnφ paket∙). Komunikujφcφ strany si takΘ samy rozhodujφ o tom, jak vyu₧ijφ p°enosovou kapacitu kterß jim byla vyhrazena, a nap°φklad i to, zda budou svß data p°enßÜet jako vφcemΘn∞ souvisl² proud, Φi zda je budou Φlenit a p°enßÜet po blocφch urΦitΘ velikosti, kterou si takΘ mohou stanovit samy. V²hodou (zejmΘna z hlediska poskytovatele spojenφ) je jist∞ i jednoduch² a z°ejm² zp∙sob ·Φtovßnφ: okruh o takovΘ a takovΘ p°enosovΘ kapacit∞, za takovou a takovou dobu rovnß se tolik a tolik.

P°epojovßnφ paket∙ (packet switching)

P°edstava p°epojovßnφ paket∙

V sφti, kterß funguje na principu p°epojovßnφ paket∙, jsou p°enßÜenß data Φlen∞na na bloky. T∞m se nejΦast∞ji °φkß pakety, ale podle konkrΘtnφho zp∙sobu °eÜenφ (zejmΘna podle toho na jakΘ ·rovni ke Φlen∞nφ dat dochßzφ) jsou pou₧φvßna i jinß oznaΦenφ - rßmce, bu≥ky atd. Zßkladnφm charakteristick²m rysem p°epojovßnφ paket∙ je to, ₧e jednotlivΘ pakety (bloky) od r∙zn²ch odesilatel∙ a urΦenΘ r∙zn²m p°φjemc∙m se p°enßÜφ spoleΦn²m p°enosov²m kanßlem, kter² v jistΘm smyslu äpat°φ vÜem" (zatφmco p°i p°epojovßnφ okruh∙ je z n∞j jakoby um∞le ävy°φznuto" vφce individußlnφch podkanßl∙, a ty jsou p°id∞leny jednotliv²m komunikujφcφm dvojicφm k v²hradnφmu vyu₧itφ). Prßv∞ dφky tomu pak dokß₧e p°epojovßnφ paket∙ snßze a efektivn∞ji reagovat na nßrazov² charakter datov²ch p°enos∙ - v urΦitou dobu m∙₧e b²t celß dostupnß p°enosovß kapacita intenzivn∞ji vyu₧φvßna jednou komunikujφcφ dvojicφ, zatφmco jindy ji zase mohou vφce vyu₧φvat jinΘ dvojice.

P°i p°epojovßnφ paket∙ si tedy lze p°edstavit, ₧e vÜechny po₧adavky na p°enos se ädajφ na jednu hromadu", a pak postupn∞ vy°izujφ maximßlnφ mo₧nou rychlostφ. Aby ale toto korektn∞ fungovalo, musφ b²t pro ka₧d² datov² paket z°ejmΘ, od koho pochßzφ a komu je urΦen. Ka₧d² paket tedy musφ n∞jak²m zp∙sobem urΦovat svΘho p°φjemce a odesilatele (a¥ ji₧ p°φmo jeho adresou, nebo nep°φmo, prost°ednictvφm logickΘho spojenφ navßzanΘho mezi p°φjemcem a odesilatelem). To pak dßle znamenß, ₧e musφ existovat spoleΦnß konvence o tom, jak majφ b²t pakety velkΘ a jak² majφ mφt formßt (nap°. jakou majφ mφt hlaviΦku, ze kterΘ vyplynou ·daje pot°ebnΘ pro korektnφ p°enos). VÜichni tedy musφ pou₧φvat stejn² p°enosov² protokol, fungujφcφ na principu p°epojovßnφ paket∙, kter² tyto nßle₧itosti definuje.

DalÜφ d∙le₧itou odliÜnostφ p°epojovßnφ paket∙ od p°epojovßnφ okruh∙ je jejich äpr∙b∞₧nost": v p°φpad∞ p°epojovßnφ okruh∙ se p°enßÜenß data v mezilehl²ch uzlech ₧ßdn²m zp∙sobem nezastavujφ - jde o fungovßnφ vφcemΘn∞ v reßlnΘm Φase, kdy jedin²m vznikajφcφm zpo₧d∞nφm je p°enosovΘ zpo₧d∞nφ na p°enosov²ch cestßch, danΘ koneΦnou rychlostφ Üφ°enφ p°enßÜen²ch signßl∙. Naproti tomu p°epojovßnφ paket∙ funguje na principu oznaΦovanΘm jako store and forward (doslova: ulo₧ a p°edej dßl) - jednotlivΘ p°estupnφ uzly v₧dy p°ijmou urΦit² paket (ulo₧φ si jej do svΘ vyrovnßvacφ pam∞ti), a teprve pak jej zpracujφ (p°edajφ dßl). To ale m∙₧e trvat r∙zn∞ dlouho, v zßvislosti na momentßlnφ intenzit∞ provozu, vytφ₧enφ dostupn²ch p°enosov²ch kapacit i vytφ₧enφ p°estupnφch uzl∙. V d∙sledku toho pak p°i p°epojovßnφ paket∙ obecn∞ nenφ p°edem znßmo, za jak dlouhou dobu data dorazφ ke svΘmu cφli. Stejn∞ tak nelze p°i p°epojovßnφ paket∙ zaruΦit, ₧e data dorazφ nejpozd∞ji do urΦitΘ doby, ani ₧e budou doruΦovßna pravideln∞, se stejn²mi Φasov²mi odstupy (zatφmco p°i p°epojovßnφ okruh∙ to je mo₧nΘ zaruΦit).

PSPDN vs. CSPDN

PoΦφtaΦovΘ sφt∞, urΦenΘ pro p°enos dat, mohou b²t v zßsad∞ vystav∞ny jak na principu p°epojovßnφ okruh∙, tak i na principu p°epojovßnφ paket∙. V p°φpad∞ lokßlnφch sφtφ (sφtφ LAN), kterΘ si budujφ älidΘ od poΦφtaΦ∙", jde ale tΘm∞° v²luΦn∞ o p°epojovßnφ paket∙. Trochu jinΘ to m∙₧e b²t v p°φpad∞ rozlehlejÜφch sφtφ a zejmΘna pak t∞ch, kterΘ majφ povahu ve°ejn²ch datov²ch sφtφ (PDN, Public Data Network). Pokud je ve°ejnß datovß sφ¥ budovßna na principu p°epojovßnφ okruh∙, je obecn∞ oznaΦovßna zkratkou CSPDN (Circuit Switching Public Data Network), zatφmco v p°φpad∞ ve°ejn²ch sφtφ na bßzi p°epojovßnφ paket∙ jde o sφt∞ PSPDN (Packet Switched Public Data Network).

D∙le₧itΘ je ovÜem uv∞domit si, ₧e ve°ejnß datovß sφ¥ je mnohdy äΦernou sk°φ≥kou", o jejφm₧ internφm fungovßnφ rozhoduje jejφ provozovatel (a Φasto nezve°ej≥uje ₧ßdnΘ podrobnosti), zatφmco z pohledu u₧ivatele jsou patrnΘ pouze jejφ vn∞jÜφ projevy. Je pak docela dob°e mo₧nΘ i to, aby konkrΘtnφ ve°ejnß datovß sφ¥ fungovala navenek urΦit²m zp∙sobem, zatφmco intern∞ fungovala jin²m zp∙sobem. D∙vodem pro takovouto zdßnlivou nelogiΦnost b²vß to, ₧e provozovatel ve°ejnΘ datovΘ sφt∞ (co₧ je typicky spojovß organizace, provozujφcφ i jinΘ telekomunikaΦnφ sφt∞) buduje svou ve°ejnou datovou sφ¥ nad ji₧ existujφcφ komunikaΦnφ infrastrukturou, kterß funguje na jinΘm principu (nejspφÜe na p°epojovßnφ okruh∙). Faktem je, ₧e änavenek" ve°ejnΘ datovΘ sφt∞ obvykle fungujφ na principu p°epojovßnφ paket∙.

Tak₧e a₧ si budeme povφdat o sφtφch na bßzi standardu X.25, kter² je nejstarÜφm standardem pro ve°ejnΘ datovΘ sφt∞, budeme mφt na pam∞ti ₧e jde o standard urΦujφcφ vn∞jÜφ chovßnφ takovΘ ve°ejnΘ datovΘ sφt∞.

zp∞t do archivu Φlßnk∙ | rejst°φk | p°edchozφ Φlßnek | nßsledujφcφ Φlßnek

Tento Φlßnek m∙₧e b²t voln∞ Üφ°en, pokud se tak d∞je pro studijnφ ·Φely, na nev²d∞leΦnΘm zßklad∞ a se zachovßnφm tohoto dov∞tku. Podrobnosti hledejte zde, resp. na adrese http://archiv.czech.net/copyleft.htm