Paketschaltung

Im Telekommunikation, Paketschaltung ist eine Methode der Gruppierung Daten hinein Pakete das werden über eine Digital übertragen Netzwerk. Pakete bestehen aus a Header und ein Nutzlast. Daten im Header werden von Networking -Hardware verwendet, um das Paket an sein Ziel zu lenken, wo die Nutzlast extrahiert und von einem verwendet wird Betriebssystem, Anwendungssoftware, oder höhere Schichtprotokolle. Die Paketschaltung ist die primäre Grundlage für die Datenkommunikation in Computernetzwerke weltweit.

In den frühen 1960er Jahren der amerikanische Informatiker Paul Baran entwickelte das Konzept, das er als "verteilte adaptive Nachrichtenblock -Switching" bezeichnete, mit dem Ziel, a zu liefern Fehlertoleranz, effiziente Routing -Methode für Telekommunikationsnachrichten als Teil eines Forschungsprogramms am Rand Corporation, finanziert von der Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten.[1] Seine Ideen widersprach den damals etablierten Prinzipien von Pre-Zuweisung von Netzwerk Bandbreite, beispielhaft durch die Entwicklung von Telekommunikation in der Glockensystem. Das neue Konzept fand unter den Netzwerkimplementierern nur wenig Resonanz, bis die unabhängige Arbeit des britischen Informatiker Donald Davies Bei der Nationales physisches Labor 1965. wird Davies die moderne Begriff zugeschrieben Paketschaltung und in den folgenden Jahrzehnten zahlreiche Paketschaltnetzwerke inspirieren, einschließlich der Einbeziehung des Konzepts in das Design der Arpanet in den Vereinigten Staaten.[2][3]

Konzept

Eine Animation, die demonstriert Datagramm Art des Paketwechsels in einem Netzwerk

Eine einfache Definition des Paketwechsels ist:

Das Routing und Übertragung von Daten mittels adressierter Pakete so, dass a Kanal ist während der besetzt Übertragung Nur des Pakets und nach Abschluss der Übertragung wird der Kanal für die Übertragung anderer zur Verfügung gestellt Verkehr.[4][5]

Die Paketschaltung ermöglicht die Lieferung von Variable Bitrate Datenströme, die als Sequenzen von Paketen realisiert werden, über a Computernetzwerk die nach Bedarf Übertragungsressourcen zuweisen Statistisches Multiplexing oder Dynamische Bandbreitenzuweisung Techniken. Wie sie durchqueren Networking -Hardware, wie Schalter und Router, Pakete werden empfangen, gepuffert, in der Warteschlange und erneut übertragen (neu (neu)gelagert und weitergeleitet), was zu einer variablen Latenz führt und Durchsatz Abhängig von der Verbindungskapazität und der Verkehrslast im Netzwerk. Pakete werden normalerweise asynchron mit mittleren Netzwerkknoten weitergeleitet als Erster rein, als erster raus Pufferung, kann aber nach einer Planungsdisziplin für weitergeleitet werden faire Warteschlange, Verkehrsformung, oder für differenziert oder garantiert Servicequalität, wie zum Beispiel Gewichtete faire Warteschlange oder undichter Kübel. Die paketbasierte Kommunikation kann mit oder ohne Zwischenspannungsknoten implementiert werden (Switches and Router). Im Falle eines gemeinsamen physischen Mediums (z. B. Radio oder 10Base5) Die Pakete können nach a geliefert werden mehrfacher Zugang planen.

Paketumschaltung steht im Gegensatz zu einem weiteren Hauptnetzwerkparadigma, Schaltungsumschaltung, Eine Methode, die die dedizierte Netzwerkbandbreite speziell für jede Kommunikationssitzung vorab ändert, wobei jeweils eine konstante Bitrate und eine Latenz zwischen Knoten aufweist. In Fällen von abrechnungsfähigen Dienstleistungen wie z. zelluläre Kommunikation Services, Schaltungsumschaltungen werden durch eine Gebühr pro Einheit der Verbindungszeit gekennzeichnet, auch wenn keine Daten übertragen werden, während die Paketschaltung durch eine Gebühr pro übertragener Informationen wie Zeichen, Pakete oder Nachrichten gekennzeichnet werden kann.

Ein Paketschalter verfügt über vier Komponenten: Eingangsanschlüsse, Ausgangsanschlüsse, Routing -Prozessor und Schaltstoff.[6]

Geschichte

Weitere Informationen: Geschichte des Internets

Das Konzept, kleine Datenblöcke zu wechseln, wurde zunächst unabhängig voneinander untersucht Paul Baran Bei der Rand Corporation In den frühen 1960er Jahren in den USA und Donald Davies Bei der Nationales physisches Labor (NPL) in Großbritannien im Jahr 1965.[7][8]

In den späten 1950er Jahren die US-Luftwaffe etabliert a Weitgebietsnetzwerk für die Halbautomatische Bodenumgebung (Salbei) Radarabwehrsystem. Anerkennung von Schwachstellen in diesem Netzwerk suchte die Luftwaffe nach einem System, das möglicherweise überleben könnte Atomangriff eine Reaktion zu ermöglichen und so die Attraktivität des ersten Streikvorteils durch Feinde zu verringern (siehe Gegenseitige zugesicherte Zerstörung).[9] Baran entwickelte das Konzept von Verteilte adaptive Nachrichtenblockschaltung zur Unterstützung der Air Force Initiative.[10] Das Konzept wurde erstmals im Sommer 1961 der Luftwaffe als Briefing B-265 vorgestellt.[9] Später als RAND-Bericht P-2626 im Jahr 1962 veröffentlicht,[11] und schließlich in Bericht RM 3420 im Jahr 1964.[12] Bericht P-2626 beschrieb eine allgemeine Architektur für ein großflächiges, verteiltes, überlebensfähiges Kommunikationsnetz. Die Arbeit konzentriert sich auf drei Schlüsselideen: Verwendung von a dezentral Netzwerk mit mehreren Pfaden zwischen zwei beliebigen Punkten, die Benutzernachrichten in die Nutzungsnachrichten aufteilt Nachrichtenblöckeund die Lieferung dieser Nachrichten von Geschäft und vorwärts Umschalten.[13][14]

Davies entwickelte 1965 unabhängig ein ähnliches Nachrichtenrouting -Konzept. Er prägte den Begriff Paketschaltungund schlug vor, ein kommerzielles landesweites Datennetzwerk in Großbritannien aufzubauen.[15] Er hielt 1966 einen Vortrag über den Vorschlag, woraufhin eine Person aus dem Verteidigungsministerium (Mod) erzählte ihm von Barans Arbeit. Roger Scantlebury, ein Mitglied des Davies -Teams traf sich Lawrence Roberts bei der 1967 Symposium über Betriebssystemprinzipien und schlug es zur Verwendung im Arpanet vor.[16] Davies hatte einige der gleichen Parameter für sein ursprüngliches Netzwerkdesign wie Baran ausgewählt, wie z. B. eine Paketgröße von 1024 Bit. 1966 schlug Davies vor, dass im Labor ein Netzwerk gebaut werden sollte, um den Bedürfnissen von NPL zu erfüllen und die Machbarkeit des Paketwechsels zu beweisen. Um mit Paketpermutationen (aufgrund dynamisch aktualisierter Routenpräferenzen) und den Datagrammverlusten (unvermeidbar, wenn schnelle Quellen an eine langsame Ziele gesendet werden) umzugehen, nahm er an, dass "alle Benutzer des Netzwerks eine Art von Fehlersteuerung bieten", "[17] So erfinden das, was bekannt wurde End-to-End-Prinzip. Nach einer Pilot -Experiment 1969 die NPL -Datenkommunikationsnetzwerk 1970 in Dienst gestellt.[18]

Leonard Kleinrock Forschung durch durchgeführt Warteschlangenentheorie für seine Doktorarbeit bei MIT 1961-2 und veröffentlichte es 1964 als Buch auf dem Gebiet von Speichervermittlung.[19] Im Jahr 1968 schloss sich Lawrence Roberts mit Kleinrock zusammen, um theoretische Arbeiten bei der Durchführung von Arbeiten bei UCLA modellieren die Leistung des Arpanets, das die Entwicklung des Netzwerks in den frühen 1970er Jahren untermauerte.[7] Das NPL -Team führte auch Simulationsarbeiten in Paketnetzwerken durch, einschließlich Datagramm Netzwerke.[18][20]

Die Franzosen Zykladen Netzwerk, entworfen von Louis Pouzin In den frühen 1970er Jahren war der erste, der die implementierte End-to-End-Prinzip von Davies und machen Sie das Gastgeber Verantwortlich für die zuverlässige Bereitstellung von Daten in einem von Paket angesuchten Netzwerk, anstatt dass dies ein Dienst des Netzwerks selbst ist. Sein Team hatte somit das hochkomplexe Problem der Bereitstellung von Benutzeranwendungen mit einem zuverlässigen Virtuelle Schaltung Service während der Verwendung a Best-Effort-Service, ein früher Beitrag zu dem, was sein wird Transmissionskontrollprotokoll (TCP).

Im Mai 1974, Vint Cerf und Bob Kahn beschrieben die Übertragungskontrollprogramm, ein Internetbearbeitungsprotokoll zum gemeinsamen Nutzungsressourcen mithilfe von Paket-Switching zwischen den Knoten.[21] Die Spezifikationen des TCP wurden dann in veröffentlicht in RFC 675 (Spezifikation des Internetübertragungskontrollprogramms), geschrieben von Vint Cerf, Yogen Dalal und Carl Sunshine im Dezember 1974.[22] Dieses monolithische Protokoll wurde später als das geschichtet Transmissionskontrollprotokoll, TCP, auf dem Internetprotokoll, IP.

Komplementär Metal -Oxid -Jemonductor (CMOs) VLSI (sehr-Große Integration) Technologie führte zur Entwicklung von Hochgeschwindigkeiten Breitband Paketumschaltung in den 1980er bis 1990er Jahren.[23][24][25]

Ab Mitte der neunziger Jahre versuchte Leonard Kleinrock, als "Vater der modernen Datennetzwerk" anerkannt zu werden.[26] Kleinrocks Behauptung, dass seine Arbeit in den frühen 1960er Jahren das Konzept des Paketschalters entstanden hat und dass diese Arbeit die Quelle der im Arpanet verwendeten Paketschaltkonzepte war, sind umstritten.[26][27][28] einschließlich von Robert Taylor,[29] Paul Baran,[30] und Donald Davies.[31][32] Baran und Davies werden von Historikern und den USA anerkannt Nationale Erfinder Hall of Fame Um das Konzept der digitalen Paketschaltung unabhängig zu erfinden, wird in modernen Computernetzwerken einschließlich des Internets verwendet.[33][34]

Verbindungslose und verbindungsorientierte Modi

Paketumschaltung kann eingeteilt werden in eingeteilt werden verbindungslos Paketschalter, auch bekannt als Datagramm Schalten und Verbindungs ​​orientiert Paketschalter, auch bekannt als Virtuelle Schaltung Umschalten. Beispiele für verbindungslose Systeme sind Ethernet, Internetprotokoll (IP) und die User Datagram Protocol (UDP). Verbindungsorientierte Systeme umfassen X.25, Rahmenrelais, Multiprotocol -Etikettenschild (MPLS) und die Transmissionskontrollprotokoll (TCP).

Im verbindungslosen Modus wird jedes Paket mit einer Zieladresse, einer Quelladresse und einer Portnummern gekennzeichnet. Es kann auch mit der Sequenznummer des Pakets gekennzeichnet werden. Diese Informationen beseitigen die Notwendigkeit eines vorab festgelegten Weges, um dem Paket zu helfen, seinen Weg zu seinem Ziel zu finden, bedeutet jedoch, dass im Paketkopf mehr Informationen benötigt werden, was daher größer ist. Die Pakete werden einzeln weitergeleitet, wobei manchmal unterschiedliche Wege aufgenommen werden Aus außerordentlicher Lieferung. Am Ziel kann die ursprüngliche Nachricht basierend auf den Paketsequenznummern in der richtigen Reihenfolge wieder zusammengestellt werden. So a Virtuelle Schaltung tragen a Bytestrom wird der Anwendung durch a zur Verfügung gestellt Transportschicht Protokoll, obwohl das Netzwerk nur eine verbindungslose liefert Netzwerkschicht Service.

Verbindungsorientierte Übertragung erfordert eine Einrichtungsphase, um die Kommunikationsparameter vor dem Übertragen eines Pakets festzulegen. Das Signalisierung Für die Einrichtung verwendete Protokolle ermöglichen es der Anwendung, ihre Anforderungen anzugeben und Linkparameter zu ermitteln. Akzeptable Werte für Serviceparameter können ausgehandelt werden. Die übertragenen Pakete können eher eine Verbindungskennung als Adressinformationen enthalten, und der Paketheader kann kleiner sein, da er nur diesen Code und alle Informationen wie Länge, Zeitstempel oder Sequenznummer enthalten muss, was für verschiedene Pakete unterschiedlich ist. In diesem Fall werden Adressinformationen nur während der Verbindungseinrichtungsphase auf jeden Knoten übertragen, wenn die Route zum Ziel ermittelt wird und in jedem Netzwerkknoten, über den die Verbindung besteht, in die Switching -Tabelle ein Eintrag hinzugefügt wird. Wenn eine Verbindungskennung verwendet wird, muss der Knoten in einer Tabelle nach dem Routing eines Pakets nachschlagen.

Verbindungsorientierte Transportschichtprotokolle wie TCP bieten einen verbindungsorientierten Service mithilfe eines zugrunde liegenden verbindungslosen Netzwerks. In diesem Fall die End-to-End-Prinzip bestimmt, dass die Endknoten, nicht das Netzwerk selbst, für das verbindungsorientierte Verhalten verantwortlich sind.

Paketwechsel in Netzwerken

Die Paketschaltung wird verwendet, um die Verwendung der Verwendung der Verwendung zu optimieren Kanalkapazität Verfügbar in digitalen Telekommunikationsnetzwerken wie Computernetzwerken und minimieren die Übertragung Latenz (Die Zeit, die Daten benötigen, um über das Netzwerk zu gelangen) und zu erhöhen Robustheit der Kommunikation.

Paketschaltung wird in der verwendet Internet Und die meisten lokale Netzwerke. Das Internet wird von der implementiert Internet -Protokollsuite eine Vielzahl von einer Vielzahl von Verbindungsschicht Technologien. Zum Beispiel, Ethernet und Rahmenrelais sind üblich. Neuer Handy Technologien (z. B.,, GSM, Lte) Verwenden Sie auch die Paketschaltung. Paketumschaltung ist mit verbindungslosen Netzwerken verbunden, da in diesen Systemen vor dem Austausch von Daten keine Verbindungsvereinbarung zwischen Kommunizierparteien festgelegt werden muss.

X.25 ist eine bemerkenswerte Verwendung von Paketschaltanlagen, obwohl sie trotz der Basis von Paketschaltmethoden basiert, bietet sie Virtuelle Schaltungen an den Benutzer. Diese virtuellen Schaltkreise tragen Pakete mit variabler Länge. 1978 bot X.25 das erste internationale und kommerzielle Paket -Switching -Netzwerk, das, das Internationales Paket -Switched Service (IPSS). asynchroner Übertragungsmodus (ATM) ist auch eine virtuelle Schaltungstechnologie, die eine feste Länge verwendet Zellrelais Verbindungsorientierte Paketschaltung.

Technologien wie Multiprotocol -Etikettenschild (MPLS) und die Ressourcenreservierungsprotokoll (RSVP) Erstellen Sie virtuelle Schaltungen über Datagrammnetzwerke. MPLS und seine Vorgänger sowie Geldautomaten wurden als "Fast -Paket" -Technologien bezeichnet. MPLS wurde in der Tat als "atm ohne Zellen" bezeichnet.[35] Virtuelle Schaltkreise sind besonders nützlich, um robuste Failover-Mechanismen aufzubauen und Bandbreite für verzögerungsempfindliche Anwendungen zuzuweisen.

Paketnetzwerke

Weitere Informationen: Geschichte des Internets

Die Geschichte von Paketnetzwerken kann in drei überlappende Epochen unterteilt werden: frühe Netzwerke vor der Einführung von X.25 und die OSI -Modell; die X.25 -Ära, wenn viele Post, Telefon und Telegraph (PTT) Unternehmen zur Verfügung gestellt Öffentliche Datennetzwerke mit X.25 -Schnittstellen; und die Internet Epoche.[36][37][38]

Frühe Netzwerke

Erforschung des Paketwechsels am Nationales physisches Labor (NPL) begann 1965 mit einem Vorschlag für ein Netzwerk in großer Fläche.[2] und ein lokales Netzwerk im Jahr 1966.[39] Die Arpanet -Finanzierung wurde 1966 durch gesichert Bob Taylorund die Planung begann 1967, als er einstellte Larry Roberts. Das NPL -Netzwerk, Arpanet und Sita HLN wurden 1969 in Betrieb genommen. Vor der Einführung von X.25 im Jahr 1973.[40] Es wurden ungefähr zwanzig verschiedene Netzwerktechnologien entwickelt. Zwei grundlegende Unterschiede betrafen die Aufteilung der Funktionen und Aufgaben zwischen den Hosts am Rande des Netzwerks und des Netzwerkkerns. Im Datagrammsystem, das gemäß dem Betrieb End-to-End-PrinzipDie Gastgeber haben die Verantwortung, die ordnungsgemäße Lieferung von Paketen sicherzustellen. In dem Virtueller Anruf System, das Netzwerk garantiert die Bereitstellung von Daten an den Host. Dies führt zu einer einfacheren Host -Schnittstelle, kompliziert das Netzwerk. Die X.25 -Protokollsuite verwendet diesen Netzwerktyp.

Appletalk

Appletalk ist eine proprietäre Suite von Netzwerkprotokollen, die von entwickelt wurden von Apfel 1985 für Apple Macintosh Computers. Es war das primäre Protokoll, das von Apple -Geräten in den 1980er und 1990er Jahren verwendet wurde. Appletalk enthaltene Funktionen, die erlaubten lokale Netzwerke etabliert werden ad hoc Ohne die Anforderung für einen zentralisierten Router oder Server. Das AppleTalk -System hat automatisch Adressen zugewiesen, den verteilten Namespace aktualisiert und alle erforderlichen Konfigurationen konfiguriert Inter-Netzwerk-Routing. Es war ein Plug-n-Play System.[41][42]

AppleTalk -Implementierungen wurden auch für die veröffentlicht IBM PC und Kompatibeln und die Apfel -Iigs. Der AppleTalk -Support war insbesondere in den meisten vernetzten Druckern verfügbar Laserdrucker, etwas Dateiserver und Router. Die AppleTalk -Unterstützung wurde 2009 beendet, ersetzt durch durch TCP/IP Protokolle.[41]

Arpanet

Das Arpanet war ein Vorläufer -Netzwerk des Internets und eines der ersten Netzwerke zusammen mit ARPAs Satnet, um die zu laufen TCP/IP Suite mit Paketschalttechnologien.

BNRNET

BNRNET war ein Netzwerk, das Bell-Nordforschung für den internen Gebrauch entwickelt. Es hatte anfangs nur einen Host, wurde aber so konzipiert, dass es viele Gastgeber unterstützt. BNR leistete später große Beiträge zum CCITT X.25 Projekt.[43]

Zykladen

Das Zykladen Das Paket -Switching -Netzwerk war ein französisches Forschungsnetzwerk, das von entworfen und geleitet wurde Louis Pouzin. Erstmals 1973 gezeigt, wurde es entwickelt, um Alternativen zum frühen Arpanet -Design zu untersuchen und die Netzwerkforschung allgemein zu unterstützen. Es war das erste Netzwerk, das das verwendete End-to-End-Prinzip und machen Sie die Hosts verantwortlich für die zuverlässige Bereitstellung von Daten und nicht für das Netzwerk selbst. Konzepte dieses Netzwerks beeinflussten später die Arpanet -Architektur.[44][45]

Decnet

Decnet ist eine Reihe von Netzwerkprotokollen, die von erstellt wurden Digital Equipment Corporationursprünglich 1975 veröffentlicht, um zwei zu verbinden PDP-11 Minicomputer.[46] Es entwickelte sich zu einem der ersten Peer-To-Peer Netzwerkarchitekturen, die in den 1980er Jahren DEC in ein Netzwerk -Kraftpaket verwandeln. Ursprünglich mit drei gebaut Schichtenspäter (1982) entwickelte sich zu einer siebenschichtigen Osi-Compliant Networking Protocol. Die DECNET -Protokolle wurden ausschließlich von der Digital Equipment Corporation entwickelt. Dezember Phase II (und später) waren jedoch Offene Standards mit veröffentlichten Spezifikationen und mehrere Implementierungen wurden außerhalb der Dezember entwickelt, einschließlich eines für Linux.

DDX-1

DDX-1 war ein experimentelles Netzwerk von Nippon Ptt. Es schaltete sich gemischt und Paketschaltung. Es wurde von DDX-2 abgelöst.[47]

Ein

Das ursprünglich Cost 11 genannte European Informatics Network (EIN) war ein Projekt, das 1971 in Großbritannien, Frankreich, Italien, der Schweiz und der Verknüpfung von Netzwerken und in Verbindung gebracht wurde Euratom. Sechs weitere europäische Länder nahmen ebenfalls an der Forschung zu Netzwerkprotokollen teil. Derek Barber leitete das Projekt und Roger Scantlebury leitete den technischen Beitrag in Großbritannien; Beide waren von Npl.[48][49][50]. Der Vertrag für seine Umsetzung wurde an ein anglo französisches Konsortium vergeben, das vom britischen Systems House geleitet wird Logika und Sesa und verwaltet von Andrew Karney. Die Arbeiten begannen 1973 und es wurde 1976 in Betrieb, einschließlich Knoten, die die verknüpften NPL -Netzwerk und Zykladen.[51] Das Transportprotokoll des EIN war die Grundlage der von der verabschiedeten von der Internationale Netzwerkarbeitsgruppe.[52][53] Ein wurde durch ersetzt durch Euronet 1979.[54]

EPSS

Das experimentelle Paket Switched Service (EPSS) war ein Experiment des Vereinigten Königreichs Post -Office -Telekommunikation, basierend auf Farbige Buchprotokolle definiert von der britischen akademischen Gemeinschaft im Jahr 1975. Es war die erste öffentliches Datennetzwerk In Großbritannien begann es 1977 zu operieren.[55] Ferranti lieferte die Hardware und Software. Die Behandlung von Verbindungssteuerungsmeldungen (Anerkennung und Flusskontrolle) unterschied sich von der der meisten anderen Netzwerke.[56][57][58]

Geis

Als General Electric Information Services (GEIS), General Electric war ein wichtiger internationaler Anbieter von Informationsdiensten. Das Unternehmen hat ursprünglich ein Telefonnetz entworfen, das als internes (wenn auch kontinentweit) Sprach-Telefonnetzwerk fungiert.

Im Jahr 1965 wurde auf der Anleitung von Warner Sinback ein Datennetzwerk basierend auf diesem Sprach-Phone-Netzwerk entwickelt, um die vier Computerverkaufs- und Service-Zentren von GE zu verbinden .

Nachdem Geis einige Jahre später international gegangen war, erstellte er ein Netzwerk -Rechenzentrum in der Nähe Cleveland, Ohio. Über die internen Details ihres Netzwerks wurde nur sehr wenig veröffentlicht. Das Design war hierarchisch mit redundanten Kommunikationsverbindungen.[59][60]

Ipsanet

Ipsanet war ein semi-privates Netzwerk, das von konstruiert wurde I. P. Sharp Associates ihre zeitliche Kunden servieren. Es wurde im Mai 1976 betriebsbereit.[61]

IPX/SPX

Das Internetwork -Paketaustausch (IPX) und sequenzierte Paketaustausch (SPX) sind Novell Networking -Protokolle aus den 1980er Jahren stammen aus den IDP- und SPP -Protokollen von Xerox Network Systems, die bis in die 1970er Jahre zurückreichen. IPX/SPX wurde hauptsächlich in Netzwerken verwendet, wobei die Novell Netware -Betriebssysteme.[62]

Merit Network

Merit Network, ein Unabhängiger gemeinnützige Organisation Reguliert von Michigans öffentlichen Universitäten,[63] wurde 1966 als Michigan Educational Research Information Triad gegründet, um das Computernetzwerk zwischen drei der öffentlichen Universitäten Michigans als Mittel zur Unterstützung der Erziehungs- und wirtschaftlichen Entwicklung des Staates zu untersuchen.[64] Mit anfänglicher Unterstützung von der Bundesstaat Michigan und die Nationale Wissenschaftsstiftung (NSF) wurde das paket-sankte Netzwerk erstmals im Dezember 1971 demonstriert, als eine interaktive Host-zu-Host-Verbindung zwischen den hergestellt wurde IBM Mainframe Systeme am Universität von Michigan in Ann Arbor und Wayne State University in Detroit.[65] Im Oktober 1972 Verbindungen zur CDC Mainframe bei Michigan State University in East Lansing Figur die Triade ab. In den nächsten Jahren wurde das Netzwerk zusätzlich zu Host-to-Host-Interaktiven verbessert, um Terminal-zu-Host-Verbindungen, Host-to-Host-Stapelverbindungen (Remote-Jobeinreichung, Remote-Druck, Batch-Dateiübertragung), zu unterstützen. Interaktive Dateiübertragung, Gateways zur Tymnet und Telenet Öffentliche Datennetzwerke, X.25 Host -Anhänge, Gateways zu X.25 Datennetzwerken, Ethernet beigefügte Gastgeber und schließlich TCP/IP; zusätzlich, öffentliche Universitäten in Michigan schloss sich dem Netzwerk an.[65][66] All dies stellte die Bühne für die Rolle von Merit in der Nsfnet Projekt ab Mitte der 1980er Jahre.

Npl

1965,, Donald Davies des Nationales physisches Labor (Vereinigtes Königreich) Entworfen und vorgeschlagen ein nationales kommerzielles Data -Netzwerk basierend auf Paketwechsel. Der Vorschlag wurde nicht national eingenommen, sondern 1966 entwarf er a lokales Netzwerk Verwenden von "Interface Computern", heute bekannt als als Router, um die Bedürfnisse von NPL zu erfüllen und die Machbarkeit des Paketumschusses zu beweisen.[67][68][69]

Bis 1968 hatte Davies begonnen, das zu bauen NPL -Netzwerk um die Bedürfnisse des multidisziplinären Labors zu erfüllen und die Technologie unter Betriebsbedingungen zu beweisen.[70][18][71] 1976 wurden 12 Computer und 75 Terminalgeräte angehängt,[72] und weitere wurden hinzugefügt, bis das Netzwerk 1986 ersetzt wurde.[73][74][75]

Krake

Octopus war ein lokales Netzwerk bei Lawrence Livermore National Laboratory. Im Labor verbanden es mit sundry Hosts mit interaktiven Terminals und verschiedenen Computerperipheriegeräten, einschließlich eines Massenspeichersystems.[76][77][78]

Philips Forschung

Philips Forschungslabors in Redhill, Surrey entwickelte ein Paketschaltnetzwerk für den internen Gebrauch. Es war ein Datagrammnetzwerk mit einem einzelnen Schaltknoten.[79]

WELPE

Parc Universal Paket (Welpe oder Welpe) war einer der beiden frühesten Internetbearbeitung Protokollsuiten; Es wurde von Forschern bei geschaffen Xerox Parc Mitte der 1970er Jahre. Die gesamte Suite zur Verfügung gestellt Routing und Paket Lieferung sowie höhere Funktionen wie a Zuverlässiger Byte -Streamzusammen mit zahlreichen Anwendungen. Weitere Entwicklungen führten zu Xerox -Netzwerksysteme (Xns).[80]

RCP

RCP war ein experimentelles Netzwerk, das von der erstellt wurde Französisch Ptt. Es wurde verwendet, um Erfahrung mit der Paketschalttechnologie zu sammeln, bevor die Spezifikation von Transpac war gefroren.[81] RCP war a Virtual-Circuit Netzwerk im Gegensatz zu Cycladen, die auf dem basierten Datagramme. RCP betonte terminal bis host und terminal zu terminal; Cyclades befasste sich mit der Kommunikation mit Wirt-zu-Host-Kommunikation. Transpac wurde als X.25 -Netzwerk eingeführt. RCP beeinflusste die X.25 Spezifikation.[82][83][84]

Retd

Red Especial de Transmisión de Datos (RETD) war ein Netzwerk, das von entwickelt wurde Compañía Telefónica Nacional de España. Es wurde 1972 in Betrieb und war daher das erste öffentliche Netzwerk.[85][86][87]

Scannet

"Das experimentelle Paket-Skannet mit dem nordischen Telekommunikationsnetzwerk wurde in den 1970er Jahren in nordischen technischen Bibliotheken implementiert und umfasste das erste nordische elektronische Journal, Extemplo.[88]

Sita Hln

Sita ist ein Konsortium von Fluggesellschaften. Das High -Level -Netzwerk (HLN) wurde 1969 ungefähr zur gleichen Zeit wie Arpanet in Betrieb. Es trug interaktive Verkehrs- und Nachrichtenverkehrsverkehr. Wie bei vielen nichtakademischen Netzwerken wurde nur sehr wenig darüber veröffentlicht.[89]

Systemnetzwerkarchitektur

Systemnetzwerkarchitektur (SNA) ist IBM's Proprietary Networking Architecture 1974 erstellt. Ein IBM -Kunde könnte Hardware und Software von IBM erwerben und private Linien von einem gemeinsamen Fluggesellschaften mieten, um ein privates Netzwerk zu erstellen.[90]

Telenet

Telenet war das erste FCC-lizenzierte FCC öffentliches Datennetzwerk in den Vereinigten Staaten. Telenet wurde 1973 gegründet und begann 1975 den Betrieb Bolt Beranek & Newman mit Larry Roberts Als CEO als Mittel, um die Paketschalttechnologie öffentlich zu machen. Telenet verwendete zunächst einen proprietären Virtuelle Verbindung Hostschnittstelle, veränderte jedoch die Host -Schnittstelle in X.25 und die Terminalschnittstelle in X.29.[91] Es ging 1979 an die Börse und wurde dann an GTE verkauft.[92][93]

Tymnet

Tymnet war ein internationales Datenkommunikationsnetzwerk mit Hauptsitz in San Jose, CA, das virtuelle Call -Paket -Paket -Switched -Technologie verwendete und X.25, SNA/SDLC-, BSC- und ASCII Regierungsbehörden. Benutzer, die in der Regel über Dial-up-Verbindungen verbunden sind oder dediziert sind Asynchrone Serie Verbindungen. Das Unternehmen bestand aus einem großen öffentlichen Netzwerk, das Dial-up-Benutzer und ein privates Netzwerkunternehmen unterstützte, das es staatlichen Behörden und großen Unternehmen (hauptsächlich Banken und Fluggesellschaften) ermöglichte, ihre eigenen engagierten Netzwerke aufzubauen. Die privaten Netzwerke wurden häufig über Gateways mit dem öffentlichen Netzwerk verbunden, um Standorte nicht im privaten Netzwerk zu erreichen. Tymnet wurde auch mit Dutzenden anderer öffentlicher Netzwerke in den USA und international über X.25/X.75 -Gateways verbunden.[94][95]

Xns

Xerox -Netzwerksysteme (Xns) war a Protokoll-Suite verkündet von Xerox, was zur Verfügung stellte Routing und Paket Lieferung sowie höhere Funktionen wie a Zuverlässiger Strom, und Remote -Verfahrensanrufe. Es wurde aus entwickelt von Parc Universal Paket (WELPE).[96][97]

X.25 ERA

Siehe auch: Öffentliches Datennetzwerk

Es gab zwei Arten von X.25 -Netzwerken. Einige wie Datapac und Transpac wurden ursprünglich mit einer externen Schnittstelle von X.25 implementiert. Einige ältere Netzwerke wie Telenet und Tymnet wurden modifiziert, um zusätzlich zu älteren Hostverbindungsschemata eine X.25 -Host -Schnittstelle bereitzustellen. Datapac wurde von entwickelt von Bell-Nordforschung Welches war ein Joint Venture von Bell Kanada (ein gemeinsamer Träger) und Nord -Telekommunikation (Ein Lieferant von Telekommunikationsgeräten). Die Nordtecom verkaufte mehrere Datapac -Klone an fremde PTTs, einschließlich der Deutsche Bundspost. X.75 und X.121 erlaubte die Zusammenhänge von nationalen X.25 -Netzwerken. Ein Benutzer oder ein Host kann einen Host in einem fremden Netzwerk anrufen, indem er die DNIC des Remote -Netzwerks als Teil der Zieladresse einbezieht.

Austpac

Austpac war ein australisches öffentliches X.25 -Netzwerk, das von betrieben wurde von Telstra. Begonnen von Telecom Australien In den frühen 1980er Jahren war Austpac Australiens erster öffentliches Paket-Switched Data Network und unterstützte Anwendungen wie Online-Wetten, finanzielle Anwendungen-die Australisches Steuerbüro nutzte AustPAC-und den Remote-Terminalzugang zu akademischen Institutionen, die ihre Verbindungen zu Austpac bis zur Mitte der 1990er Jahre in einigen Fällen aufrechterhalten. Der Zugriff ereignete sich über ein Dial-up-Terminal zu a PADoder durch Verknüpfen eines permanenten X.25 -Knotens mit dem Netzwerk.[98]

Connnet

Connnet war ein Netzwerk, das von der betrieben wurde Southern New England Telefongesellschaft dem Zustand von Connecticut dienen.[99][100] Es wurde am 11. März 1985 ins Leben gerufen und war das erste lokale öffentliche Paketnetzwerk in den USA.[101]

Datanet 1

Datanet 1 war das von der niederländische PTT Telecom betriebene öffentliche Datennetzwerk (jetzt bekannt als nun bekannt als KPN). Streng genommen verwies Datanet 1 nur auf das Netzwerk und die vernetzten Benutzer über Mietleitungen (Verwendung der X.121 DNIC 2041), der Name auch an die Öffentlichkeit bezeichnet PAD Service Telepad (mit der DNIC 2049). Und weil die Hauptstärke Videotex Der Service verwendete das Netzwerk und die geänderten PAD -Geräte als Infrastruktur Der Name Datanet 1 wurde auch für diese Dienste verwendet.[102]

Datapac

Datapac war das erste operative X.25 -Netzwerk (1976).[103] Es deckte große kanadische Städte ab und wurde schließlich auf kleinere Zentren ausgedehnt.

DATEX-P

Deutsche Bundspost betrieben die DATEX-P Nationales Netzwerk in Deutschland. Die Technologie wurde von Northern Telecom übernommen.[104]

Eirpac

Eirpac Ist das irische öffentliche Datennetzwerk unterstützt? X.25 und X.28. Es wurde 1984 ins Leben gerufen und ersetzt Euronet. Eirpac wird von durchgeführt Eircom.[105][106][107]

Euronet

Neun Mitgliedstaaten der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft Vertrag mit Logika und die französische Firma SESA, um 1975 ein Joint Venture zu gründen, um die zu übernehmen Euronet Entwicklung unter Verwendung von X.25 -Protokollen zur Bildung virtueller Schaltungen. Es sollte EIN ersetzen und 1979 ein Netzwerk eingerichtet, das eine Reihe europäischer Länder bis 1984 verband, als das Netzwerk an nationale PTTs übergeben wurde.[108][109]

HIPA-NET

Hitachi Entworfen ein privates Netzwerksystem zum Verkauf als schlüsselfertiges Paket für multinationale Organisationen.[wenn?] Zusätzlich zur Bereitstellung von X.25 -Paketschaltungen wurde auch die Nachrichtenschaltsoftware enthalten. Die Nachrichten wurden an den Knoten neben den Send- und Empfangen -Terminals gepuffert. Virtuelle Anrufe wurden nicht unterstützt, sondern durch die Verwendung von logische Ports Ein ursprüngliches Terminal könnte ein Menü mit vordefinierten Zielterminals haben.[110]

Iberpac

Iberpac Ist das spanische öffentliche Paketnetzwerk, das X.25-Dienste bereitstellt. Iberpac wird vorbeigeführt Telefonica.[111]

IPSS

1978 bot X.25 das erste internationale und kommerzielle Paket -Switching -Netzwerk, das, das Internationales Paket -Switched Service (IPSS).

Janet

Janet war das britische Akademiker und Forschungsnetzwerk, das alle Universitäten, Hochschuleinrichtungen und öffentlich finanzierte Forschungslabors verband.[112] Das X.25 -Netzwerk, das das verwendete Farbige Buchprotokolle, war hauptsächlich auf GEC 4000 -Serie Switches und führen Sie X.25 -Links in seiner letzten Phase mit bis zu 8 Mbit/s aus, bevor Sie in ein IP -basiertes Netzwerk konvertiert werden. Das Janet Network ist aus den 1970er Jahren SRCNET, später SERCNET genannt.[113]

PSS

Paketschalterstrom (PSS) war das britische Postamt (später wurde British Telecom) National X.25 Network mit einem DNIC von 2342. British Telecom wurde in PSS unter seinem Namen GNS (Global Network Service) umbenannt, der PSS -Name ist jedoch weiter bekannt geblieben. PSS umfasste auch öffentliche Dial-up-Pad-Zugriff und verschiedene Interstream-Gateways zu anderen Diensten wie Telex.

Transpac

Transpac war das nationale X.25 -Netzwerk in Frankreich.[114] Es wurde ungefähr zur gleichen Zeit wie DataPac in Kanada vor Ort entwickelt. Die Entwicklung wurde von den Franzosen durchgeführt Ptt und beeinflusst durch das experimentelle RCP Netzwerk.[81] Es begann 1978 den Betrieb und bediente beide kommerzielle Benutzer und danach Minitel begann, Verbraucher.[115]

Venus-P

Venus-P war ein internationales X.25-Netzwerk, das von April 1982 bis März 2006 operierte. Auf seinem Abonnement Peak im Jahr 1999 hat Venus-P 207 Netzwerke in 87 Ländern verbunden.[116]

Venepaq

Venepaq ist das nationale X.25 Public Network in Venezuela. Es wird von durchgeführt Cantv und erlauben Sie direkte Verbindung und wählen Sie Verbindungen. Bietet nationalen Zugang zu sehr niedrigen Kosten. Es bietet nationalen und internationalen Zugang. Venepaq Ermöglichen Sie eine Verbindung zwischen 19,2 kbit/s bis 64 kbit/s in direkten Verbindungen und 1200, 2400 und 9600 Bit/s in Wählverbindungen.

Internet -Ära

Wann Internet Die Konnektivität wurde jedem zur Verfügung gestellt, der für eine bezahlen konnte ISP Abonnement verschwommen die Unterscheidungen zwischen nationalen Netzwerken. Der Benutzer sah keine Netzwerkkennung mehr wie die DNIC. Einige ältere Technologien wie Schaltungsumschaltung haben mit neuen Namen wie wieder aufgetaucht, z. Schnelles Paketschalter. Forscher haben einige experimentelle Netzwerke geschaffen, um das bestehende Internet zu ergänzen.[117]

CSNET

Das Informatiknetzwerk (CSNET) war ein von der US National Science Foundation (NSF) finanzierter Computernetzwerk, das 1981 den Betrieb begann. Der Zweck war es, die Networking -Vorteile zu erweitern, für Informatik Abteilungen von akademischen und Forschungsinstitutionen, die nicht direkt miteinander verbunden werden konnten Arpanet, aufgrund von Finanzierungs- oder Autorisierungsbeschränkungen. Es spielte eine wichtige Rolle bei der Verbreitung des Bewusstseins für nationale Netzwerke und war ein wichtiger Meilenstein für den Weg zur Entwicklung des globalen Internet.[118][119]

Internet2

Internet2 ist eine gemeinnützige Vereinigte Staaten Computernetzwerk Konsortium Unter der Leitung von Mitgliedern der Forschungs- und Bildungsgemeinschaften, der Industrie und der Regierung.[120] Die Internet2 -Community in Zusammenarbeit mit Qwest, erstellte das erste Internet2 -Netzwerk, genannt Abilene, 1998 und war ein Hauptinvestor in der Nationales Lambdarail (NLR) Projekt.[121] Im Jahr 2006 kündigte Internet2 eine Partnerschaft mit an mit Stufe 3 Kommunikation Um ein brandneues landesweites Netzwerk zu starten, steigern Sie seine Kapazität von 10 Gbit/s auf 100 Gbit/s.[122] Im Oktober 2007 hat Internet2 Abilene offiziell in den Ruhestand getreten und nun auf sein neues Netzwerk mit höherem Kapazität als Internet2 -Netzwerk bezeichnet.

Nsfnet

NSFNET -Datenverkehr 1991, NSFNET -Backbone -Knoten sind oben angezeigt, regionale Netzwerke unten, das Verkehrsvolumen wird von lila (Null -Bytes) bis Weiß (100 Milliarden Bytes), Visualisierung durch dargestellt NCSA Verwenden von Verkehrsdaten, die von der bereitgestellt werden Merit Network.
Hauptartikel: Nsfnet

Das National Science Foundation Network (NSFNET) war ein Programm koordinierter, sich entwickelnder Projekte, die von der Sponentierung Nationale Wissenschaftsstiftung (NSF) ab 1985 zur Förderung fortschrittlicher Forschungs- und Bildungsnetzwerke in den USA.[123] NSFNET war auch der Name, der mehreren landesweiten Backbone-Netzwerken mit Geschwindigkeiten von 56 kbit/s, 1,5 Mbit/s (T1) und 45 Mbit/s (T3) zur Unterstützung von NSF-Netzwerkinitiativen von 1985-1995 erhielt. Ursprünglich erstellt, um Forscher mit den von NSF finanzierten Supercomputationszentren des Landes zu verknüpfen, durch weitere öffentliche Mittel und Partnerschaften der Privatbranche, die sie zu einem großen Teil der entwickelte Internet -Rückgrat.

NSFNET Regional Networks

Zusätzlich zu den fünf NSF -Supercomputerzentren bot NSFNET die Konnektivität zu elf regionalen Netzwerken und über diese Netzwerke für viele kleinere regionale und campus -Netzwerke in den USA. Die regionalen NSFNET -Netzwerke waren:[124][125]

Nationales Lambdarail

Das Nationales Lambdarail wurde im September 2003 eingeführt. Es handelt sich um ein 12.000 Meilen langes Hochgeschwindigkeits-National Computernetzwerk, das der US-amerikanischen Forschungs- und Bildungsgemeinschaft betrieben wird und die über faseroptische Linien betreibt. Es war das erste Transkontinental 10 Gigabit Ethernet Netzwerk. Es arbeitet mit einer hohen Gesamtkapazität von bis zu 1,6 TBIT/s und einem hohen 40 Gbit/s -Bitrate mit Plänen für 100 Gbit/s.[129][130] Das Upgrade fand nie statt und NLR stellte im März 2014 den Betrieb ein.

Transpac, transpac2 und transpac3

Transpac2 und Transpac3, Kontinuationen des Transpac-Projekts, einem hochgeschwindigen internationalen Internetdienst, das Forschungs- und Bildungsnetzwerke in der asiatisch-pazifischen Region mit denen in den USA verbindet.[131][132] Transpac ist Teil des NSF International Research Network Connections (IRNC) -Programms (International Research Network Connections).[133]

Sehr Hochgeschwindigkeits-Backbone Network Service (VBNS)

Das Sehr Hochgeschwindigkeits-Backbone-Netzwerkdienst (VBNS) trat im April 1995 als Teil von a online Nationale Wissenschaftsstiftung (NSF) gesponsertes Projekt zur Bereitstellung einer Hochgeschwindigkeitsverbindung zwischen NSF gesponsert Supercomputing Zentren und wählen Sie Zugangspunkte in den USA.[134] Das Netzwerk wurde entwickelt und betrieben von MCI Telekommunikation gemäß einer kooperativen Vereinbarung mit dem NSF. Bis 1998 waren die VBNs zu mehr als 100 Universitäten sowie Forschungs- und Ingenieureinrichtungen über 12 nationale Präsenzpunkte miteinander verbunden DS-3 (45 mbit/s), OC-3c (155 mbit/s) und OC-12c (622 Mbit/s) Links auf einem All OC-12C-Rückgrat, eine umfangreiche technische Leistung für diese Zeit. Die VBNs haben eine der ersten Produktion installiert OC-48C (2,5 gbit/s) IP -Links im Februar 1999 und upgrade das gesamte Rückgrat auf OC-48C auf.[135]

Im Juni 1999 führte MCI Worldcom VBNS+ ein, das Anhänge zum VBNS -Netzwerk durch Organisationen ermöglichte, die von NSF nicht genehmigt wurden oder sie erhalten.[136] Nach Ablauf des NSF -Abkommens wechselten die VBNs weitgehend in die Bereitstellung von Dienst für die Regierung. Die meisten Universitäten und Forschungszentren wanderten in das Internet2 -Bildungsrückgrat aus. Im Januar 2006, wann MCI und Verizon zusammengeführt,[137] VBNS+ wurde zu einem Dienst von Verizon Business.[138]

Siehe auch

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Literaturverzeichnis

Weitere Lektüre

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Externe Links