Mis on pakettvahetus?

Pakettkommutatsioon on tehnoloogia, mis jagab võrgusuhtluses olevad andmed hallatavateks väikesteks tükkideks, mida nimetatakse pakettideks. Saates suure faili mitme väikese osana üle võrgu, minimeerib pakettkommutatsioon andmeedastusvigade mõju. Samuti välditakse liikluse kitsaskohti, võimaldades andmetel võimalikult tõhusal viisil üle võrgu liikuda.

Võrgusuhtluse idee hõlmab täpse reeglistiku järgimist andmete teisaldamiseks võrgu ühest asukohast või sõlmest teise. Internet on lihtsalt suur võrk ja pakettkommutatsioon toimub siis, kui kõik andmed liiguvad üle Interneti. Transport Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) ja Frame Relay on näiteks pakettkommutatsiooniprotokollide näited. Seda tüüpi tehnoloogiat kasutavad ka mõned mobiiltelefonitehnoloogiad.

Pakettkommutatsiooni kasutamisel jagab võrgu marsruutimise tarkvara faili mitmeks väikeseks andmepaketiks, millest igaüks on vahemikus 1,000 kuni 1,500 baiti, märgistades iga paketi päise teabega. Päises sisaldab marsruutimistarkvara juhiseid faili pakettidest õiges järjekorras uuesti kokku panemiseks. See sisaldab ka sihtkoha teavet enne pakettide saatmist üle võrgu.

Kuna paketid liiguvad üle võrgu, võivad need olla eraldatud, kasutades erinevaid marsruutimisteed, olenevalt Interneti-liiklusest. Võrku sisse lülitatud ruuterid ja lülitid kasutavad päise teavet, et määrata kõige tõhusam marsruut iga paketi teisaldamiseks sihtkohta. Pakettkommutatsioon võimaldab tõhusalt kasutada võrgu ribalaiust, kuna arvukate väikeste pakettide saatmine mahub võrgu mahtuvusse paremini kui suurte failide saatmine tervena.
Kui paketid jõuavad sihtkohta, koostab marsruutimistarkvara päise teabe abil faili õigesti, olenemata nende saabumise järjekorrast. Kui kõik paketid saabusid tervena ja vigadeta, on fail kasutamiseks valmis. Kui aga pakett saabus veaga, võib marsruutimistarkvara nõuda paketi uuesti saatmist. Seda tehnoloogiat kasutades tuleb uuesti saata ainult osa kogu failist, mis vähendab üldist võrguliiklust.

Paul Baran ja Donald Davies arendasid 1960. aastate alguses iseseisvalt pakettkommutatsiooni idee. See on ahela kommutatsioonitehnoloogia edasiarendus, mida on tavatelefonivõrkudes juba aastaid kasutatud. Voolulülituse korral kannab spetsiaalne liin kogu konkreetse failiga seotud andmeliiklust. Vooluahela vahetamine toimib hästi suure faili kiireks edastamiseks, kuna sellel pole viivitusi. Suure hulga andmemahtude samaaegne teisaldamine tuhandetesse sõlmedesse ja sealt tagasi, nagu see toimub Internetis, oleks vooluringi ümberlülitamise abil aga võimatult ebaefektiivne.