Pakketwisseling is een benadering die door sommige computernetwerkprotocollen wordt gebruikt om gegevens te leveren via een lokale of langeafstandsverbinding. Voorbeelden van protocollen voor pakketschakeling zijn Frame Relay, IP en X.25.
Hoe pakketwisseling werkt
Pakketwisseling splitst gegevens op in verschillende delen die zijn verpakt in speciaal geformatteerde eenheden die pakketten worden genoemd. Deze worden meestal gerouteerd van de bron naar de bestemming met behulp van netwerkswitches en routers. Vervolgens worden de gegevens op de bestemming weer samengevoegd. Elk pakket bevat adresinformatie die de verzendende computer en de beoogde ontvanger identificeert. Met behulp van deze adressen bepalen netwerkswitches en routers hoe het pakket het beste kan worden overgedragen tussen hops op het pad naar zijn bestemming. Er zijn gratis apps, zoals Wireshark, die de gegevens vastleggen en indien nodig bekijken.
Wat is een hop?
In computernetwerken vertegenwoordigt een hop een deel van het volledige pad tussen de bron en de bestemming. Bij communicatie via internet gaan gegevens bijvoorbeeld door een aantal tussenliggende apparaten, waaronder routers en switches, in plaats van rechtstreeks over een enkele draad te stromen. Elk apparaat zorgt ervoor dat gegevens tussen de ene point-to-point-netwerkverbinding en de andere worden gesprongen. Het aantal hops vertegenwoordigt het totale aantal apparaten waar een bepaald gegevenspakket doorheen gaat. Over het algemeen geldt dat hoe meer hops datapakketten moeten afleggen om hun bestemming te bereiken, hoe groter de opgelopen transmissievertraging. Netwerkhulpprogramma’s zoals ping kunnen worden gebruikt om het aantal hops naar een specifieke bestemming te bepalen. Ping genereert pakketten die een veld bevatten dat is gereserveerd voor het aantal hops. Elke keer dat een geschikt apparaat deze pakketten ontvangt, wijzigt dat apparaat het pakket en verhoogt het het aantal hops met één. Bovendien vergelijkt het apparaat het aantal sprongen met een vooraf bepaalde limiet en verwerpt het het pakket als het aantal sprongen te hoog is. Deze actie voorkomt dat pakketten eindeloos door het netwerk stuiteren vanwege routeringsfouten.
Voor- en nadelen van pakketwisseling
Pakketschakeling is het alternatief voor de circuitschakelprotocollen die historisch werden gebruikt voor telefoonnetwerken en soms met ISDN-verbindingen. In vergelijking met circuitschakeling biedt pakketschakeling de volgende voor- en nadelen: Voordelen
- Efficiënter gebruik van de totale netwerkbandbreedte dankzij de flexibiliteit bij het routeren van de kleinere pakketten via gedeelde links.
- Pakketschakelnetwerken zijn vaak goedkoper om te bouwen omdat er minder apparatuur nodig is.
- Betrouwbaarheid. Als een pakket niet zoals verwacht op zijn bestemming aankomt, detecteert de ontvangende computer dat er één pakket ontbreekt en vraagt om het opnieuw te verzenden.
- Pakketwisseling biedt automatische herroutering als een knooppunt op zijn reis faalt.
nadelen
- Langere vertragingen bij het ontvangen van berichten vanwege de tijd die nodig is om pakketten te verpakken en te routeren. Voor veel toepassingen zijn vertragingen niet lang genoeg om significant te zijn, maar voor krachtige toepassingen zoals realtime video is vaak aanvullende Quality of Service (QoS)-technologie nodig om de vereiste prestatieniveaus te bereiken.
- Het potentieel voor netwerkbeveiligingsrisico’s bestaat door het gebruik van gedeelde fysieke koppelingen. Protocollen en andere gerelateerde elementen in pakketgeschakelde netwerken moeten in overeenstemming zijn met de juiste veiligheidsmaatregelen.
- Latentie is onvoorspelbaar.