| Reti
a commutazione di pacchetto |
Le
reti a commutazione di pacchetto consentono di trasmettere
dati su una connessione “chiunque con chiunque”.
A volte, una rete di questo tipo viene detta rete ibrida.
Quando si trasmettono le informazioni sulla rete, non è
possibile sapere in anticipo quale sarà il percorso
che intraprenderanno i dati nel raggiungere il destinatario.
I
dati originali sono suddivisi in pacchetti più piccoli,
ciascuno dei quali è contrassegnato con l’indirizzo
di destinazione ed un numero sequenziale.
Quando il pacchetto attraversa la rete tra l’host di
origine e quello destinatario, viaggia sul miglior percorso
disponibile al momento della spedizione.
In questo modo, se un collegamento della rete si interrompe
durante la trasmissione del flusso di pachetti, non occorre
inviarli tutti una seconda volta, poiché alcuni avranno
trovato una strada alternativa quando il collegamento si è
interrotto.
La figura disegnata alcune righe sopra, mostra i possibili
percorsi tra l’host A e l’host B.
Ipotizziamo che, in una condizione identica a quella del diagramma,
un pacchetto sia stato instradato da A a B attraverso le reti
che si trovano in A,C,F ed H. Se la rete che si trova in F
si blocca, i pacchetti che sono arrivati alla rete C devono
trovare una strada alternativa per la rete H.
Una alternativa possibile è attraversare le reti E
e G, arrivando così ad H. All’host destinatario,
i pacchetti potrebbero arrivare in momenti diversi o comunque
non in sequenza.
Poiché, però, ogni pacchetto è contraddistinto
da un numero sequenziale, il messaggio originale si può
ricostituire senza sbagliare. L’host destinatario può
anche richiedere un nuovo invio dei pacchetti eventualmente
persi, in base ai numeri mancanti nella sequenza.
Le reti a commutazione di pacchetto sono rapide ed efficienti,
avendo un loro metodo per gestire il traffico di instradamento.
Quelle che seguono sono quattro comuni implementazioni delle
reti a commutazione di pacchetto; ne verrano tuttavia approfondite
soltanto due in quanto le altre richiederebbero una spiegazione
troppo specifica (...).
•
Datapac;
• X.25;
• X.28;
• Frame Relay;
• ATM
La
rete Datapac é una rete a commutazione di pacchetto
con copertura nazionale, in cui le comunicazioni tra gli utenti
richiedono la formazione di un circuito virtuale. In Italia,
la Datapac venne ribattezzata Itapac e fu introdotta nei primissimi
anni 80.
I
nodi della rete si trovano solitamente nelle città principali
della nazione “coperta” e sono interconnessi con linee
telefoniche analogiche (56 Kbit/sec).
Le chiamate possono essere di tipo permanente (per ciò
che riguarda l'utente, equivalenti ad una linea dedicata) o
di tipo commutato. Il servizio, per quanto concerne la velocità
di inoltro dei pacchetti, é organizzato su due livelli
di priorità.
I pacchetti hanno una dimensione massima di 128 byte per il
livello di priorità più elevato e di 256 byte
per il servizio normale.
L'accesso alla rete può essere fatto mediante l'utilizzo
di due tipi di interfaccia. Il primo é indipendente dal
dispositivo utilizzato per l'accesso e si riferisce a dispositivi
controllati a programma, mentre il secondo é dipendente
dal dispositivo ed é utilizzato con unità di accesso
a programma cablato.
L'accesso, in ogni caso, avviene con un protocollo standardizzato.
Lo standard, costituito dalle regole di accesso, così
come é stato definito in Canada dal gruppo che si occupa
del collegamento di computer, é stato chiamato SNAP
(Standard Network Access Protocol),
conosciuto internazionalmente come X.25. Lo SNAP regola:
•
lo standard di controllo del data link;
• lo standard del Datagram (ben presto abbandonato dagli
utenti a vantaggio del circuito virtuale che non comporta perdite
o duplicazioni di messaggi o ordine di arrivo non sequenziale
dei pacchetti);
• lo standard della virtual call (chiamata virtuale)
E'
proprio il data link che dipende fortemente dal tipo di terminale
utilizzato.
Per terminali a pacchetto, il protocollo é quello stabilito
dalla X.25, mentre, per i terminali "byte oriented",
il protocollo é di tipo BSC IBM compatibile.
Lo SNAP é suddiviso in tre livelli di controllo indipendenti:
• livello fisico di interfaccia: é costituito
da un circuito sincrono a 4 fili di tipo punto a punto, collegante
il terminale alla rete. Se il protocollo di linea é l'HDLC,
la trasmissione é full-duplex, mentre, se il protocollo
é BSC, la trasmissione é half-duplex. L'interfaccia
elettrica é conforme a quanto stabilito dalla raccomandazione
CCITT V.24 (RS232);
• livello di frame (virtuale): controlla il trasferimento
dei dati su di un singolo circuito di accesso alla rete;
• livello di pacchetto (virtuale): controlla il
trasferimento dei dati provenienti da DTE di tipo multicanale.
Protocolli diversi da quelli standard di rete compresi nello
SNAP, richiedono l'utilizzazione di apposite interfacce chiamate
NIM.
Il NIM (equivalente al PAD) contiene il software necessario
per convertire i dati in pacchetti con caratteristiche SNAP
compatibili. Tra i protocolli che lo SNAP permette di utilizzare,
vi é anche il protocollo IBM di tipo multileaving.
Questo
protocollo è stato sviluppato negli anni 70, per fornire
agli utenti capacità WAN sulle reti di dati pubblici.
Furono le compagnie telefoniche a svilupparlo, agevolate dal
fatto che i suoi attributi avessero carattere internazionale.
Incaricata della sua amministrazione, è un’agenzia
delle Nazioni Unite: la International Telecommunications Union
(ITU).
In una rete X.25, un host chiama un altro host per
richiedere una sessione di comunicazione. Se la chiamata è
accettata, i due sistemi possono iniziare un trasferimento
full-duplex delle informazioni; in caso contrario essi rimangono
isolati.
Ciascuno dei due host può, in un qualsiasi momento,
terminare la sessione. Ha quindi luogo una connessione punto
a punto tra il data terminal equipment (DTE) al sito del client
ed il data circuit-terminating equipment (DCE) all’impianto
del vettore. Il DTE è connesso con il DCE per mezzo
di un dispositivo di traduzione conosciuto come packet assembler/disassembler
(PAD).
Il DCE si connette con i packet switching exchanges (PSE),
più comunemente conosciuti come switch. Questi si connettono
tra loro fino a raggiungere il DCE dell’host destinatario.
Tale DCE si connette con il DTE dell’host per completare
la sessione di comunicazione.
La
comunicazione da un capo all’altro tra i due DTE è
svolta da un’associazione conosciuta come circuito virtule.
I circuiti virtuali consentono lo svolgersi di comunicazioni
tra due punti terminali definiti attraverso un numero qualunque
di nodi intermedi. Tali nodi non devono per forza essere una
porzione dedicata della rete. Il circuito non è un
collegamento fisico di dati, ma è ampiezza di banda
che può essere assegnata a richiesta. Questi circuiti
virtuali possono essere di due tipi:
• Circuiti virtuali permanenti. I Permanent Virtual
Circuit (PVC) servono per trasferimenti di dati comuni,
che quindi avvengono con cadenza regolare. Sebbene la strada
sia permanente, l’utilizzatore paga soltanto per il tempo
in cui utilizza le linee;
• Circuiti virtuali a commutazione. Gli Swithced
Virtual Circuit (SVC) servono per i trasferimenti saltuari
di dati. La connessione percorre una strada specifica attraverso
la rete. Tale strada viene mantenuta fino a quando non cessa
la connessione.
Il protocollo X.25 contiene diversi algoritmi di correzione
degli errori, poiché fu originariamente implementato
attraverso linee PSTN, fortemente soggette a rumore e disturbi
vari.
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