Kasutaja:Pavel Kornyshev/Pakett

Arvutivõrkudes pakett on teatud viisil kujundatud andmeplokk, mis edastatakse võrgus pakettrežiimis. Arvuti kommunikatsiooniliinid, mis ei toeta pakettrežiimi, nagu tavapärane telekommunikatsiooni side point-to-point, edastavad andmeid lihtsalt eraldi baitide, tähemärkide või bittide järjestuse viisil. Kui andmed on moodustatud pakettideks, saab sidevahendi bitikiirust kasutajate vahel jaotada tõhusamalt, kui ahelkommutatsiooniga võrgus. Pakettkommutatsiooniga võrkude kasutamisel saab usaldusväärselt tagada lävebitikiirust, millest allpool see ei langeks.

Võrgupakett võib koosneda teenuseteabest, kaasa arvatud algbittid (preamble), päised (headers) ja haagis (trailer), ning kasulikust koormusest (payload). Võrku saadetud pakettide vahel järgitakse tavaliselt kaadrivahelist vahekaugust. Maksimaalset koormuse pikkust nimetatakse maximum transmission unit (MTU).

Pakettide killustumise võimalus on kahe võrgupaketi genereerimine ühest. Ilmub siis, kui ületatakse selle liidese MTU kaadri pikkus, mille kaudu see hetkel läbib. Killustumist (ja selle keeldu) toetab IP ja seda ei ole enamikus teistes protokollides ette nähtud. Kui võrguadapter tuvastab kaadri, mis on pikem kui selle meedia MTU, siis see kaader tavaliselt ära visatakse. See juhtub siis, kui jumbo-kaadrid on lubatud ühes hostis, kuid mitte teisel. IP-paketi killustatus suurendab keskprotsessori koormust ja vähendab selle paketi koormuse ülekandekiirust (2 ÷ 50% võrra Etherneti võrgus sõltuvalt kaadri pikkusest), nii et nad püüavad seda vältida. Kui mõni fragment on kadunud, tuleb kogu järjestus uuesti edastada, mis on lisarisk kiiruse vähendamiseks. Kõik osad on originaalpaketis kokku pandud ainult adressaadi poolt, isegi kui mõnes MTU võrgustiku osas on vajaminevast rohkem. Pakettide killustumist saab kasutada võrgurünnakutes ja võrgu haavatavustes.

Paketi paigutus

Pakett koosneb kahest andmetüübist: juhtimisnformatsioonist ja kasutajaandmetest (nimetatakse ka kasulikuks koormuseks). Juhtimisinformatsioon sisaldab andmeid, mis on vajalikud kasutajaandmete edastamiseks: saatja ja adressaadi aadressid, vea tuvastamise koodid (nagu kontrollsummad) ja info järjekordsusest. Reeglina sisaldub juhtimisinformatsioon paketi päises ja sabas ning kasutajaandmed asuvad nende vahel.

Erinevad sideprotokollid kasutavad elementide eraldamiseks ja andmete vormindamiseks erinevaid leppeid. "Binaarse sünkroonse edastamise" protokollis vormindatakse pakett 8-bitistel baitides ja elementide eraldamiseks kasutatakse erimärke. Muudes protokollides, näiteks Ethernet, salvestatakse päise- ja andmeelementide alguse, nende asukoha paketi alguse suhtes. Mõned protokollid vormistavad informatsiooni bittide, mitte baitide tasandil.

Hea analoogia on paketi käsitlemine kirjana: päis on ümbrik ja andmeala on see, mida inimene ümbriku sisse asetab. Erinevus on siiski see, et mõned võrgud võivad vajadusel purustada suuri pakette väiksemateks (paneme tähele, et need väiksemad andmeelemendid on ka vormindatud pakettidena).

Pakettide kasutamisega võrgu projekteerimisel on võimalik saavutada kaks olulist tulemust: vea tuvastamine ja mitmehostiline aadresseerimine.

Vea tuvastamine

Tõhusam ja usaldusväärsem meetod vigade tuvastamiseks, kui iga märgi kontrollimine paarsuse biti abil, on kontrollsumma või tsüklilise üleliigse koodi arvutamine paketi sisule.

Paketi sabaosa sisaldab sageli vigade kontrollimise andmeid, mis on ilmunud paketi edastamisel võrgu kaudu.

Hostiaadress

Kaasaegsed võrgud ühendavad tavaliselt kolm või enam hosti. Sellistel juhtudel sisaldab paketi päis tavaliselt teavet, milles salvestatakse tegelik hostiaadress. Keerukates võrkudes, mis on tehtud mitmetest kommutatsiooni- ja marsruutimissõlmedest, nagu ARPANET või kaasaegne Internet, ühest arvutist teisele saadetud paketid võivad järgida erinevaid marsruute. Seda tehnoloogiat nimetatakse pakettkommutatsiooniks.

Pakettide ja datagrammide võrdlemine

Termin pakett kehtib mis tahes sõnumina, mis on vormindatud pakettidena, kusjuures mõistet datagramm kasutatakse tavaliselt "ebausaldusväärsete" teenuste pakettides. "Usaldusväärne" on teenus, mis teavitab kasutajat, kui tarnimine ebaõnnestub, samas kui "ebausaldusväärne" ei tee kasutajale sellist teatamist. Näiteks IP ei paku usaldusväärset teenust ning TCP ja IP pakuvad seda koos, samal ajal kui UDP IP-ga usaldusväärset teenust ei paku. Kõik need protokollid kasutavad pakette, kuid UDP-pakette nimetatakse tavaliselt datagrammideks.

Kui ARPANET-võrk esmakordselt pakettkommutatsiooniga jõudis, pakkus see usaldusväärset protseduuri pakettide edastamiseks serveritele selle 1822-liidese kaudu. Kui sõnum on sihtkohta serverisse saadetud, saadetakse saatja-serverile kinnitus. Kui võrk ei saa sõnumit edastada, saadetakse saatja-serverile veateade.

CYCLADESi ja net|ALOHAneti arendajad on näidanud, et on võimalik luua tõhus arvutivõrk ilma usaldusväärse pakettide edastamiseta. Seda kogemust kasutasid hiljem Etherneti konstruktorid.

Kui võrk ei garanteeri pakettide kohaletoimetamist, vastutab server kaotatud pakettide usaldusväärsuse tagamise ja taasedastamise eest. Edasine kogemus näitas, et ARPANET üksi ei saa usaldusväärselt tuvastada kõiki ebaõnnestunud pakettide edastusi ning see kutsus üles kõikidel juhtudel määrama vastutuse vigade tuvastamise eest hosti-saatjale. See on toonud kaasa läbivkommunikatsiooni põhimõtte tekkimise, mis on üks Interneti põhialuseid.

Viited

• Dean, Tamara (2006). Network+ Guide to Networks. Boston, Massachusetts: Thomson Course Technology.