Netzwerkpaket

Im Telekommunikation und Computernetzwerk, a Netzwerkpaket ist eine formatierte Einheit von Daten getragen von a paketgeschaltetes Netzwerk. Ein Paket besteht aus Steuerungsinformationen und Benutzerdaten.^[1] Letzteres ist auch als das bekannt Nutzlast. Steuerinformationen liefern Daten zur Bereitstellung der Nutzlast (z. B. Quelle und Ziel Netzwerkadressen, Fehlererkennung Codes oder Sequenzierungsinformationen). In der Regel finden Sie Steuerinformationen im Paket Header und Anhänger.

Im Paketschaltung, das Bandbreite des Übertragungsmedium wird im Gegensatz zu mehreren Kommunikationssitzungen geteilt Schaltungsumschaltung, in denen Schaltkreise für die Dauer einer Sitzung prealloziert werden, und die Daten werden typischerweise als kontinuierlich übertragen Bit Stream.

Terminologie

In der siebenschichtigen OSI -Modell von Computernetzwerk, Paket bezieht sich strikt auf a Protokolldateneinheit In Schicht 3 die Netzwerkschicht.^[2] Eine Dateneinheit in Schicht 2, die Datenübertragungsebene, ist ein rahmen. In Schicht 4 die Transportschicht, die Dateneinheiten sind Segmente und Datagramme. Somit im Beispiel der TCP/IP -Kommunikation über Ethernet, a TCP -Segment wird in einem oder mehreren getragen IP -Pakete, die jeweils in einem oder mehreren getragen werden Ethernet -Rahmen.

Die Architektur

Die Grundlage des Paketkonzepts ist der Postbrief: Der Header ist wie der Umschlag, die Nutzlast ist der gesamte Inhalt innerhalb des Umschlags, und der Fußzeile wäre Ihre Signatur unten.^[3]

Netzwerk-Design kann zwei Hauptgebnisse mit Paketen erzielen: Fehlererkennung und Mehrere Host -Adressierung.^[4]

Framing

Anders Kommunikationsprotokolle Verwenden Sie verschiedene Konventionen, um die Elemente eines Pakets zu unterscheiden und die Benutzerdaten zu formatieren. Zum Beispiel in Punkt-zu-Punkt-ProtokollDas Paket ist in 8-Bit-Bytes formatiert, und Sonderzeichen werden verwendet, um die verschiedenen Elemente abzugrenzen. Andere Protokolle wie Ethernet ermitteln den Beginn der Header- und Datenelemente an ihrem Standort im Vergleich zum Beginn des Pakets. Einige Protokolle formatieren die Informationen bei a bisschen Stufe statt a Byte eben.

Inhalt

Ein Paket kann eine der folgenden Komponenten enthalten:

Adressen

Das Routing von Netzwerkpaketen erfordert zwei Netzwerkadressen, Die Quelladresse des Sendungshosts und die Zieladresse des empfangenden Hosts.

Fehlererkennung und Korrektur

Fehlererkennung und Korrektur wird an verschiedenen Schichten in der durchgeführt Protokollstapel. Netzwerkpakete können a enthalten Überprüfung, Paritätsbits oder zyklische Redundanzprüfungen Fehler feststellen, die während der Übertragung auftreten.

Beim Sender wird die Berechnung durchgeführt, bevor das Paket gesendet wird. Bei Eingang am Ziel wird die Prüfsumme neu berechnet und mit dem im Paket verglichen. Wenn Abweichungen gefunden werden, kann das Paket korrigiert oder verworfen werden. Irgendein Paketverlust Aufgrund dieser Abzüge wird das Netzwerkprotokoll behandelt.

In einigen Fällen können während des Routings Änderungen des Netzwerkpakets erforderlich sein, in denen die Prüfsummen neu berechnet werden.

Hopfenlimit

Unter Fehlerbedingungen können Pakete a enden a Geschlossener Stromkreis. Wenn nichts erledigt wäre, würde sich schließlich die Anzahl der im Umlauf befindlichen Pakete aufbauen, bis das Netzwerk bis zum Ausfall überlastet war. Zeit zu leben ist ein Feld, das jedes Mal um eins verringert wird, wenn ein Paket a durchläuft Network Hop. Wenn das Feld Null erreicht, ist das Routing fehlgeschlagen und das Paket wird verworfen.

Ethernet-Pakete haben kein Zeitraum für das Live-Gebiet und sind daher daher unterliegt Rundfunkstrahlung in Gegenwart von a Schaltschleife.

Länge

Es kann ein Feld geben, um die Gesamtpaketlänge zu identifizieren. In einigen Arten von Netzwerken wird die Länge jedoch durch die Dauer der Übertragung impliziert.

Protokollidentifikator

Es ist oft wünschenswert, verschiedene Kommunikationsprotokolle im selben Netzwerk zu tragen. Ein Protokoll -Identifikatorfeld kann Pakete unter Verwendung verschiedener Protokolle unterscheiden und ermöglicht es dem Protokollstapel, verschiedene Paketarten ordnungsgemäß zu verarbeiten.

Priorität

Einige Netzwerke implementieren Servicequalität Dies kann einige Arten von Paketen über anderen priorisieren. Dieses Feld gibt an, welche Paketwarteschlange verwendet werden soll. Eine Warteschlange mit hoher Priorität wird schneller geleert als Warteschlangen mit niedrigerer Priorität an Punkten im Netzwerk, in denen eine Überlastung auftritt.

Nutzlast

Im Allgemeinen sind die Nutzlast die Daten, die im Namen einer Anwendung übertragen werden. Es ist normalerweise von variabler Länge, bis zu einem Maximum, das vom Netzwerkprotokoll und manchmal auf der Route festgelegt wird. Bei Bedarf können einige Netzwerke ein größeres Paket in kleinere Pakete zerlegen.

Beispiele

Internetprotokoll

IP -Pakete bestehen aus einem Header und einer Nutzlast. Der Header besteht aus festen und optionalen Feldern. Die Nutzlast erscheint unmittelbar nach dem Header. Ein IP -Paket hat keinen Anhänger. Ein IP -Paket wird jedoch häufig als Nutzlast in einem Ethernet -Frame mit eigenen Header und Anhänger getragen.

Per the End-to-End-Prinzip, IP-Netzwerke bieten keine Garantien für die Lieferung, Nicht-Duplikation oder die Zustellung von Paketen in Ordnung. Es ist jedoch üblich, a zu schichten a zuverlässig Transportprotokoll wie zum Beispiel Transmissionskontrollprotokoll zusätzlich zum Paketservice, um einen solchen Schutz zu bieten.

NASA Deep Space Network

Das Beratungsausschuss für Weltraumdatensysteme (CCSDs) Packetelemetriestandard definiert das Protokoll, das für die Übertragung von Instrumentendaten über den Tiefenraumkanal verwendet wird. Nach diesem Standard wird ein Bild oder andere Daten, die von einem Raumschiff -Instrument gesendet wurden, mit einem oder mehreren Paketen übertragen.

MPEG Packetized Stream

Paketisierter Elementarstrom (PES) ist eine Spezifikation, die mit dem verbunden ist MPEG-2 Standard, der eine erlaubt Elementarstrom in Pakete unterteilt werden. Der Elementarstrom wird paketisiert, indem sequentielle Datenbytes aus dem Elementarstrom zwischen PES -Paket -Headern eingekapselt werden.

Eine typische Methode zur Übertragung von Elementarstromdaten aus einem Video- oder Audio -Encoder besteht darin, zuerst PES -Pakete aus den Elementarstromdaten zu erstellen und diese PES -Pakete in einem zu verkapulieren MPEG -Transportstrom (Ts) Pakete oder ein MPEG -Programmstream (PS). Die TS -Pakete können dann unter Verwendung von Rundfunk -Techniken übertragen werden, wie sie in einem verwendet werden Atsc und DVB.

Nicam

Um bereitzustellen Mono "Kompatibilität", die Nicam Signal wird auf a übertragen Unterwährung neben dem Soundträger.Dies bedeutet, dass die Fm oder BIN Der reguläre Mono -Soundträger wird für monaurale Empfänger in Ruhe gelassen.Das NICAM-Paket (mit Ausnahme des Headers) wird vor dem Getriebe mit einem neun-Bit-Pseudo-Random-Bitgenerator durcheinander gebracht.Das Nicam Bitstream eher so aussehen weißes Rauschen ist wichtig, da dies die Signalstrukturierung auf benachbarten Fernsehkanälen reduziert.

Siehe auch

Verweise