Paketvidarebefordran - Packet forwarding
Paketvidarebefordran är vidarebefordran av paket från ett nätverkssegment till ett annat av noder i ett datanätverk . Det nätverkslagret i OSI-modellen är ansvarig för paketvidarebefordran.
Modeller
Den enklaste vidarebefordran modell unicast -involverar ett paket som vidarebefordras från länk till länk längs en kedja som leder från paketets källa till sin destination. Men andra vidarebefordringsstrategier används ofta. Broadcasting kräver att ett paket dupliceras och kopior skickas på flera länkar med målet att leverera en kopia till varje enhet i nätverket. I praktiken vidarebefordras sändningspaket inte överallt i ett nätverk utan bara till enheter inom en sändningsdomän , vilket gör sändningen till en relativ term. Mindre vanligt än sändning, men kanske av större nytta och teoretisk betydelse, är multicasting , där ett paket selektivt dupliceras och kopior levereras till var och en av en uppsättning mottagare.
Nätverksteknik tenderar naturligtvis att stödja vissa vidarebefordringsmodeller. Till exempel går fiberoptik och kopparkablar direkt från en maskin till en annan för att bilda ett naturligt unicast-medium - data som överförs i ena änden tas emot av endast en maskin i den andra änden. Som illustreras i diagrammen kan dock noder vidarebefordra paket för att skapa multicast eller sända distributioner från naturligt unicast-media. På samma sätt är traditionellt Ethernet ( 10BASE5 och 10BASE2 , men inte den modernare 10BASE-T ) naturliga sändningsmedier - alla noder är anslutna till en enda lång kabel och ett paket som sänds av en enhet ses av alla andra enheter som är anslutna till kabeln . Ethernet-noder implementerar unicast genom att ignorera paket som inte är direkt adresserade till dem. Ett trådlöst nätverk är naturligtvis multicast - alla enheter inom en sändares mottagningsradie kan ta emot sina paket. Trådlösa noder ignorerar paket som är adresserade till andra enheter, men kräver vidarebefordran för att nå noder utanför deras mottagningsradie.
Beslut
Vid noder där flera utgående länkar är tillgängliga, valet av vilket, alla eller något som ska användas för vidarebefordran av ett visst paket kräver en beslutsprocess som, även om den är enkel i konceptet, ibland är förvirrande komplex. Eftersom ett vidarebefordringsbeslut måste fattas för varje paket som hanteras av en nod kan den totala tid som krävs för detta bli en viktig begränsande faktor i den totala nätverksprestandan. En stor del av konstruktionsarbetet höghastighets routrar och switchar har fokuserat på att göra snabba beslut vidarebefordran för ett stort antal paket.
Vidarebefordringsbeslutet fattas vanligtvis med hjälp av en av två processer: routing , som använder information som är kodad i en enhets adress för att dra slutsatsen att den befinner sig i nätverket, eller överbryggning , vilket inte gör några antaganden om var adresserna finns och är starkt beroende av sändning för att hitta okänd adresser. Sändningens stora omkostnader har lett till routing i stora nätverk, särskilt Internet ; överbryggning förflyttas till stor del till små nätverk där sändningskostnaderna är acceptabla. Eftersom stora nätverk vanligtvis består av många mindre nätverk länkade ihop, skulle det dock vara felaktigt att säga att överbryggning inte har någon användning på Internet; snarare är dess användning lokaliserad.
Metoder
En nod kan använda en av två olika metoder för att vidarebefordra paket: store-and-forward eller cut-through-växling .
Se även
- Flervägsdirigering med lika kostnad
- Vidarebefordra informationsbas
- Dataöverföring från nod till nod
- Per-hop beteende
- Port vidarebefordran