Komunikasi data dan jaringan dasar

1.1 Pengertian

Ekspansi yang cepat dalam cakupan geografis dan berbagai aplikasi didukung oleh Internet berarti bahwa sekarang jaringan dominan untuk sebagian besar aplikasi jaringan. Seperti yang bisa kita lihat pada Gambar 1.1, pengguna mendapatkan akses ke internet dan aplikasinya dalam berbagai cara. Sebagian besar pengguna di rumah dan di kantor-kantor kecil, misalnya, mendapatkan akses melalui, katakanlah, pribadi komputer (PC) yang terhubung ke salah satu jaringan telepon - yaitu,public switched telephone network (PSTN) atau Integrated Service Digital Network (ISDN) - atau, dalam beberapa kasus, sebuah televisi kabel (CATV) jaringan. Dipraktek, ini hanya menyediakan koneksi fisik ke jaringan kedua yang disebut penyedia layanan Internet (ISP) jaringan. Ini, seperti namanya, menyediakan titik akses ke Internet untuk pengguna tersebut dan juga dukungan untuk berbagai aplikasi.

Demikian pula, pengguna di akses gain kerja melalui, misalnya, PC atau workstation yang terhubung ke salah satu kantor atau jaringan kampus - dikenal sebagai daerah setempat jaringan atau LAN - atau, untuk bisnis / perusahaan besar, ke lebar perusahaan- jaringan pribadi. Seperti yang kita lihat pada gambar, ini terdiri dari beberapa

Gambar 1.1 Internet Dan Jaringan Akses

LAN situs yang saling berhubungan dengan jaringan backbone antar-situs. Dalam praktek, masing-masing jaringan ini sekarang menggunakan modus operasional yang sama dan protokol sebagai Internet itu sendiri dan karenanya, dalam kasus jaringan perusahaan, ini dikenal juga sebagai intranet.

Dua jaringan akses baru juga ditunjukkan pada gambar. pengguna dibergerak, misalnya, kini dapat memperoleh akses ke layanan Internet melalui, mengatakan, ponsel, personal digital assistant (PDA) atau laptop yang berkomunikasi melalui radio link yang merupakan titik akses ke jaringan nirkabel. Di cara ini, titik attachment dari perangkat pengguna ke jaringan dapat bervariasi, sehingga mendukung mobilitas pengguna. Kedua, selain memberikan radio dasar dan siaran televisi, jaringan hiburan sekarang menyediakan jalur akses ke Internet dan karenanya akses ke satu set jauh lebih kaya dari aplikasi. Dalam banyak kasus, memperluas jangkauan aplikasi yang didukung oleh Internet telah terjadi melalui kemajuan teknologi dalam cara informasi pengguna yang terkait dengan aplikasi ini diwakili. Sebagai contoh, sampai saat ini, berbagai jaringan akses yang ditunjukkan pada gambar, di Selain menyediakan layanan dasar mereka seperti telepon, hanya didukung aplikasi di mana informasi pengguna terdiri dari teks yang terdiri dari string karakter alfanumerik. Sebagai hasil dari kemajuan teknologi di daerah kompresi, bagaimanapun, jaringan akses yang sama dapat sekarang mendukung satu set jauh lebih kaya dari aplikasi yang melibatkan beberapa jenis media. Ini termasuk tidak hanya teks tetapi digital gambar, foto / gambar, ucapan, video yang dan audio. Seperti yang bisa kita simpulkan dari gambaran singkat ini, untuk mempelajari teknologi masalah yang berhubungan dengan internet dan aplikasi membutuhkan pemahaman yang  mendalam

tidak hanya dari operasi Internet itu sendiri tetapi juga dari operasi dari berbagai jenis jaringan akses dan bagaimana mereka berinteraksi dengan Internet. Selain itu, karena banyak aplikasi melibatkan transfer melalui jaringan informasi sensitif, topik keamanan sekarang penting ketika menggambarkan struktur informasi yang ditransfer. Tujuan dari buku ini adalah untuk memberikan tubuh ini pengetahuan. Dalam Bab 1, pengantar mata pelajaran komunikasi data dan jaringan komputer diberikan. Ini mencakup definisi dari berbagai istilah yang digunakan dan karakteristik operasional dari berbagai jenis jaringan. Selain itu, menyajikan pengenalan rinci untuk subjek komunikasi data yang menjadi dasar dari semua jaringan komputer.

Bab 2-5 kemudian dikhususkan untuk menggambarkan operasi dari berbagai jenis jaringan akses yang digunakan dan bagaimana mereka berinteraksi dengan dunia nternet. Hal ini kemudian diikuti pada Bab 6-10 dengan penjelasan rinci protokol dan aplikasi internet termasuk bab terpisah dikhususkan untuk masalah keamanan. Ada lima lampiran yang memberikan pengantar mata pelajaran multimedia representasi data dan kompresi, metode error detection, error control ke depan, propagasi radio dan transmisi, dan jaringan ATM.

1.2 Aplikasi dan terminologi jaringan

Sebelum kami menjelaskan operasi dari berbagai jenis jaringan akses, akan sangat membantu jika kita pertama meninjau beberapa terminologi yang digunakan dalam kaitannya dengan berbagai jenis data yang digunakan dalam aplikasi Internet. Juga, kami menggambarkan terminologi dan operasional karakteristik yang berbeda jenis saluran komunikasi yang disediakan oleh berbagai jenis jaringan akses.

1.2.1 Tipe data dan karakteristiknya

Seperti yang kita tampilkan pada Gambar 1.2, ada empat tipe dasar data: teks, gambar, video dan audio. Kita akan membahas masing-masing secara terpisah.

Teks

Pada dasarnya, ada tiga jenis teks yang digunakan untuk menghasilkan halaman dokumen:

§  teks yang belum diformat: ini dikenal juga sebagai plaintext dan memungkinkan halaman untuk menjadi dibuat yang terdiri string karakter berukuran tetap dari terbatas set karakter;

§  teks berformat: ini dikenal juga sebagai teks kaya dan memungkinkan halaman dan dokumen lengkap yang akan dibuat yang terdiri dari string karakter gaya yang berbeda, ukuran dan bentuk dengan tabel, grafik dan gambar dimasukkan pada titik-titik yang tepat;

§  hypertext: ini memungkinkan halaman Web yang akan dibuat dalam bentuk set terintegrasi dokumen (masing-masing terdiri diformat teks) dengan hubungan didefinisikan antara mereka.

Gambar

Ada dua jenis gambar:

■ gambar yang dihasilkan komputer: lebih umum disebut sebagai komputer grafis atau hanya grafis;

■ gambar digital: ini termasuk dokumen digital dan digital gambar / foto.

Pada akhirnya, kedua jenis gambar yang ditampilkan dan dicetak dalam bentuk matriks dua dimensi dari elemen gambar individu yang dikenal sebagai piksel. Di kasus terus-tone gambar monokromatik - seperti gambar dicetak atau adegan - kualitas baik gambar hitam-putih dapat diperoleh dengan 8 bit per pixel - yaitu, 256 tingkat abu-abu. Untuk gambar berwarna, setiap pixel dapat berisi 8, 16, 24  atau lebih bit untuk menghasilkan berbagai baik warna. Khas ukuran layar 640 × 480 (VGA) dan 1024 × 768 (SVGA). Dengan 8 bit per pixel format VGA membutuhkan 307,2 kbytes untuk menyimpan gambar dan dengan 24 bit per pixel format SVGA membutuhkan 2.359296 Mbytes.

Video

Kebanyakan kamera video sekarang beroperasi secara digital dan menghasilkan urutan digital gambar, yang masing-masing disebut frame. Dengan siaran televisi, Namun, sinyal video dalam bentuk analog dan karenanya sumber video Sinyal pertama harus dikonversi ke dalam bentuk digital. Untuk melakukan hal ini, ada jumlah apa yang disebut format digitalisasi digunakan, masing-masing ditargetkan pada ukuran layar tertentu. Kemudian, untuk mendapatkan gambar bergerak, frame disimpan / dimainkan-out pada tingkat ditentukan oleh format digitalisasi yang bekas. Sebagai contoh, bit rate baku dari televisi digital adalah 162 Mbps dan yang untuk layar kecil ponsel gambar adalah 40 Mbps.

Audio

Semua sinyal audio yang dihasilkan dalam bentuk analog; yaitu, sinyal yang yang dihasilkan oleh mikrofon bervariasi terus menerus dengan waktu sebagai amplitudo pidato / audio bervariasi. Oleh karena itu sebelum sinyal audio dapat disimpan dalam komputer dan terintegrasi dengan jenis media lainnya, terlebih dahulu harus dikonversi ke dalam bentuk digital. Hal ini dilakukan dengan menggunakan sirkuit elektronik disebut analog-ke-digital converter (ADC). Ini melibatkan sampel amplitudo pidato / sinyal audio pada interval waktu yang teratur; semakin tinggi sampling tingkat, kualitas yang lebih baik adalah sinyal analog yang direproduksi. Kebalikan konversi dilakukan dengan menggunakan sirkuit yang disebut konverter digital-ke-analog (DAC) dan sinyal direproduksi dimainkan melalui speaker. Dalam kasus sinyal pidato - seperti yang digunakan dalam telepon - tingkat sampling yang khas adalah 8 kHz dengan 8 bit per sampel. Ini menghasilkan sinyal digital dari 64 kbps, yang merupakan bit rate yang digunakan dalam telepon jaringan. Untuk audio berkualitas CD, namun, tingkat sampling umum adalah 44,1 kHz dengan 16 bit per sampel, yang menghasilkan  it rate 705,6 kbps atau, untuk stereo, 1.411Mbps.

Seperti yang kita dapat menyimpulkan dari angka-angka ini - dan terutama mereka untuk video dan Audio - bit rate transmisi baku yang dibutuhkan dari saluran komunikasi jauh melebihi kapasitas yang tersedia dari sebagian besar jenis jaringan. Oleh karena itu, seperti yang kami tunjukkan di Gambar 1.2, di hampir semua aplikasi Internet sinyal sumber yang pertama dikompresi menggunakan algoritma kompresi yang sesuai. Sebagai pengantar subjek, kita membahas berbagai algoritma kompresi dalam Lampiran A.

Seperti yang kita tampilkan pada gambar, aliran data yang terkait dengan berbagai aplikasi dapat berupa terus menerus atau blok-mode. Dalam kasus terus menerus data, ini berarti bahwa aliran data yang dihasilkan oleh sumber terus menerus dengan cara tergantung waktu. Secara umum, oleh karena itu, data kontinu dilewatkan langsung ke tujuan seperti yang dihasilkan dan, di tempat tujuan, aliran data dimainkan secara langsung seperti yang diterima. Ini modus operasi adalah disebut mengalir dan, karena data kontinu dihasilkan dalam waktu yang tergantung cara, juga dikenal sebagai data real-time. Dengan data kontinu, oleh karena itu, bit rate dari saluran  omunikasi yang digunakan harus kompatibel dengan tingkat di mana (terkompresi) sumber data yang dihasilkan. Dua contoh jenis media yang menghasilkan aliran kontinu data secara real Waktu adalah audio dan video.

Dalam hal tingkat bit di mana aliran sumber data yang dihasilkan, ini mungkin di kedua bit rate konstan (CBR) atau bit rate variabel (VBR). Dengan audio, misalnya, streaming audio digital dihasilkan pada sedikit konstan menilai. Dalam kasus video, namun, meskipun individu gambar / frame yang membentuk video yang dihasilkan pada tingkat yang konstan, setelah kompresi jumlah data yang terkait dengan setiap frame bervariasi. Secara umum, oleh karena itu, aliran data yang terkait dengan video terkompresi yang dihasilkan pada waktu tetap interval tapi bit rate yang dihasilkan adalah variabel. Dalam kasus blok-modus data, sumber data terdiri dari satu atau lebih blok data yang / dibuat dengan cara waktu-independen, misalnya,

Gambar 1.2 Tipe data dipakai pada aplikasi internet

blok teks yang mewakili e-mail, matriks dua dimensi nilai-nilai pixel yang mewakili gambar, dan sebagainya. Biasanya, karena itu, blok-modus data dibuat sedemikian waktu-independen dan sering disimpan pada sumber di, katakanlah, mengajukan. Kemudian, bila diminta, blok data yang ditransfer melintasi jaringan ke tujuan mana mereka lagi disimpan dan kemudian Output / ditampilkan pada waktu yang ditentukan oleh program aplikasi yang meminta. Mode operasi ini dikenal sebagai download dan, seperti yang kita bisa menyimpulkan dari ini, dengan data block-mode bit rate dari komunikasi channel tidak perlu konstan tetapi harus sedemikian rupa sehingga,  etika sebuah blok diminta, penundaan antara permintaan yang dibuat dan isi blok menjadi output di tempat tujuan adalah dalam interval waktu yang dapat diterima. Hal ini dikenal sebagai round-trip delay (RTD) dan, untuk interaksi manusia-komputer, idealnya harus tidak lebih dari beberapa detik.

1.2.2 Komunikasi data dan termologi jaringan

Sebuah pilihan hal yang berkaitan dengan komunikasi data dan jaringan komputer ditunjukkan pada Gambar 1.3. Dalam hal mode komunikasi dan saluran yang disediakan oleh berbagai jenis jaringan ini diilustrasikan pada Gambar 1.4. Seperti yang kita tampilkan pada gambar, transfer data stream terkait dengan aplikasi dapat terjadi di salah satu dari lima mode:

■ simplex: ini berarti data yang terkait dengan aplikasi tersebut mengalir dalam satu arah saja. Contohnya adalah transmisi gambar foto dari probe ruang angkasa pada waktu yang telah ditentukan karena ini melibatkan hanya aliran searah data dari probe ke stasiun bumi;

■ setengah-duplex: ini berarti bahwa data mengalir di kedua arah, tetapi bergantian. Mode ini juga dikenal sebagai dua arah alternatif dan contoh adalah pengguna membuat permintaan untuk beberapa data dari server jauh dan yang terakhir kembali data yang diminta;

■ duplex: ini berarti bahwa data mengalir di kedua arah secara bersamaan. Ini juga dikenal sebagai dua arah secara simultan dan contoh adalah aliran dua arah pidato digital yang terkait dengan aplikasi telepon;

■ Broadcast: ini berarti bahwa data output dengan perangkat sumber tunggal diterima oleh semua perangkat lain - komputer, dan sebagainya – yang terhubung ke jaringan yang sama. Contohnya adalah siaran dari program televisi melalui jaringan kabel semua penerima televisi yang terhubung ke jaringan menerima set yang sama program;

■ Multicast: ini mirip dengan siaran kecuali bahwa data output dengan Sumber diterima oleh hanya sebagian tertentu dari perangkat yang terhubung ke jaringan. Bentuk terakhir apa yang disebut multicast kelompok dan contoh aplikasi yang videoconference, yang melibatkan kelompok yang telah ditetapkan dari terminal / komputer yang terhubung ke jaringan bertukar ucapan dan video terintegrasi sungai.

Gambar 1.3 Komunikasi data dan termologi jaringan

Dalam kasus komunikasi half-duplex dan duplex, bit rate terkait dengan aliran data di setiap arah dapat berupa sama atau berbeda; jika arus adalah sama, aliran data dikatakan simetris, dan jika arus yang berbeda, asimetris. Misalnya, panggilan telepon video yang melibatkan pertukaran sebuah digital berbicara dan streaming video yang terintegrasi di kedua arah simultan dan karenanya saluran komunikasi duplex simetris Dibutuhkan. Atau, dalam aplikasi yang melibatkan browser (program) dan server Web, saluran bit rate rendah dari browser ke server Web adalah diperlukan untuk permintaan dan kontrol tujuan dan bit rate channel yang lebih tinggi dari server ke pelanggan untuk transfer, mengatakan, halaman Web yang diminta. Oleh karena itu untuk jenis aplikasi, asimetris setengah-duplex komunikasi channel cukup.

Gambar 1.4 Mode komunikasi: (a) unicast; (b) broadcast; (c) multicast.

1.2.3 Tipe jaringan

Dengan cara yang sama bahwa ada dua jenis aliran data yang terkait dengan berbagai jenis media - terus menerus dan blok-mode - sehingga ada dua jenis saluran komunikasi yang terkait dengan  berbagai jenis jaringan: satu yang beroperasi dengan cara tergantung waktu yang dikenal sebagai sirkuit-mode dan yang lainnya di waktu bervariasi cara yang dikenal sebagai paket-mode. Yang pertama dikenal sebagai synchronous a saluran komunikasi karena memberikan layanan bit rate konstan pada Tingkat ditentukan. kedua dikenal sebagai komunikasi asynchronous channel karena memberikan layanan bit rate variabel, tingkat aktual yang ditentukan oleh (variabel) tingkat transfer paket di seluruh jaringan.

Cicuit-switched

Sebuah jaringan circuit-switched ditunjukkan pada Gambar 1.5 dan, seperti yang kita bisa lihat, itu terdiri dari set saling berhubungan beralih kantor / bursa mana terminal pelanggan / komputer yang terhubung. jaringan jenis ini adalah diketahui sebagai jaringan circuit-switched dan, sebelum mengirim data, sumber harus pertama mengatur koneksi melalui jaringan. Setiap terminal pelanggan / komputer memiliki nomor / alamat jaringan-lebar unik yang terkait dengan itu dan, untuk membuat panggilan, sumber yang pertama memasuki jumlah / alamat komunikasi dimaksudkan pasangan. Kantor beralih / pertukaran lokal kemudian menggunakan ini untuk mengatur koneksi melalui jaringan untuk kantor beralih / pertukaran untuk yang tujuan terhubung dan, dengan asumsi tujuan adalah gratis dan siap untuk menerima panggilan, pesan dikembalikan ke sumber yang menunjukkan bahwa hal itu dapat sekarang mulai untuk mentransfer data /  ertukaran. Akhirnya, setelah semua data telah ditransfer / dipertukarkan, baik sumber atau tujuan permintaan untuk koneksi harus dibersihkan. Bit rate terkait dengan sambungan tetap dan, secara umum, ditentukan oleh bit rate yang digunakan selama sirkuit akses yang menghubungkan sumber dan tujuan terminal / komputer ke jaringan.

Pesan yang terkait dengan pengaturan dan kliring sambungan dikenal sebagai sinyal pesan. Seperti yang kita dapat menyimpulkan dari atas, dengan jaringan circuit-switched ada waktu tunda sementara sambungan adalah yang didirikan. Hal ini dikenal sebagai panggilan / sambungan pengaturan delay dan dua contoh jaringan yang beroperasi dengan cara ini adalah PSTN dan ISDN. Dengan PSTN, penundaan call setup dapat berkisar dari sepersekian detik untuk panggilan lokal melalui beberapa detik untuk panggilan internasional. Dengan ISDN, Namun, keterlambatan berkisar dari puluhan milidetik sampai beberapa ratus milidetik.

Packet-switched

Seperti yang kita lihat pada Gambar 1.6, ada dua jenis jaringan packet-switched:

connection-oriented (CO) dan connectionless (CL). Prinsip operasi dari jaringan berorientasi koneksi ditunjukkan pada Gambar 1.6 (a) dan, seperti yang kita bisa melihat, itu terdiri dari set saling pertukaran packet-switching (Menggunakan). jaringan jenis ini dikenal sebagai jaringan packet-switched dan, sebagai dengan jaringan circuit-switched, masing-masing terminal / komputer yang terhubung ke jaringan memiliki jaringan yang luas nomor / alamat unik yang terkait dengan itu. Dengan jaringan berorientasi koneksi, seperti namanya, sebelum mengirim data, sambungan pertama kali didirikan melalui jaringan menggunakan alamat

Gambar 1.5 circuit-switched sistematik jaringan

dari sumber dan tujuan terminal. Namun, dalam jaringan packet-switched, koneksi / sirkuit yang diatur menggunakan hanya sebagian variabel bandwidth setiap link dan karenanya sambungan dikenal sebagai virtual koneksi atau, lebih biasanya, sirkuit virtual (VC). Untuk menyiapkan VC, terminal sumber / komputer mengirimkan kontrol permintaan panggilan paket ke PSE lokal yang berisi, di samping alamat sumber dan tujuan terminal / komputer, pengenal singkat dikenal sebagai maya circuit identifier (VCI). Setiap PSE memelihara sebuah tabel yang menentukan Link keluar yang harus digunakan untuk mencapai setiap alamat jaringan dan, pada penerimaan paket permintaan panggilan, PSE menggunakan alamat tujuan dalam paket untuk menentukan link keluar yang akan digunakan. Gratis berikutnya identifier (VCI) untuk link ini kemudian dipilih dan dua entri yang dibuat dalam tabel routing. Pertama menentukan masuk tautan / VCI dan sesuai outgoing Link / VCI; kedua, untuk rute paket di sebaliknya arah, adalah kebalikan dari ini, seperti yang kami tunjukkan pada contoh pada gambar. Itu permintaan panggilan paket kemudian diteruskan pada link keluar yang dipilih dan Prosedur yang sama diikuti pada setiap PSE sepanjang rute sampai tujuan terminal / komputer menerima.

Gambar 1.6 Packet-Switching prinsip jaringan: (a) koneksi oriented; (b) connectionless.

Secara kolektif, VCIs yang digunakan pada berbagai link membentuk virtual sirkuit dan, di tempat tujuan, dengan asumsi panggilan diterima, panggilan diterima paket dikembalikan ke sumber atas rute / sirkuit virtual yang sama. Data Fase Transfer kemudian dapat mulai tapi, sejak VC sekarang di tempat, hanya VCI adalah dibutuhkan dalam header paket bukan alamat jaringan-lebar penuh. Setiap PSE pertama menggunakan link masuk / VCI untuk menentukan link keluar / VCI dari tabel routing. VCI yang ada di header paket ini kemudian diganti dengan yang diperoleh dari tabel routing dan paket diteruskan link keluar yang diidentifikasi. Prosedur yang sama diikuti untuk kembali data dalam arah sebaliknya dan, ketika semua data telah ditransfer / dipertukarkan, VC dibersihkan dan VCIs sesuai dilepaskan dengan melewati sebuah paket yang jelas panggilan sepanjang VC.

Sebaliknya, dengan jaringan connectionless, pembentukan koneksi tidak diperlukan dan dua berkomunikasi terminal / komputer dapat berkomunikasi dan bertukar data dan ketika mereka inginkan. Untuk melakukan ini, namun, seperti yang kami tunjukkan pada Gambar 1.6 (b), masing-masing paket harus membawa penuh sumber dan alamat tujuan di header agar setiap PSE untuk rute paket ke link keluar yang tepat. Dalam jaringan connectionless, Oleh karena itu, router istilah biasanya digunakan daripada packet-switching bertukar.

Dalam kedua jenis jaringan, karena setiap paket yang diterima oleh PSE / router pada link masuk, akan disimpan secara keseluruhan dalam buffer memori. Sebuah cek kemudian dilakukan untuk menentukan apakah transmisi / bit kesalahan yang hadir dalam paket header - yaitu, sinyal yang digunakan untuk mewakili biner 0 rusak dan ditafsirkan oleh penerima sebagai biner 1 dan sebaliknya - dan, jika kesalahan adalah terdeteksi, paket tersebut hanya dibuang. Layanan yang ditawarkan oleh connectionless sebuah jaringan dikatakan, oleh karena itu, untuk menjadi layanan terbaik-usaha. Jika tidak ada kesalahan yang terdeteksi maka alamat / VCIs dilakukan dalam header paket dibaca untuk menentukan link keluar yang harus digunakan dan paket ditempatkan dalam antrian siap meneruskan pada link keluar yang dipilih. Semua paket yang ditransmisikan pada link bit rate maksimum. Dengan modus operasi, bagaimanapun, adalah mungkin untuk urutan paket yang akan diterima pada sejumlah  link masuk semua yang perlu forwarding pada link keluar yang sama. Karenanya paket mungkin mengalami keterlambatan tambahan ketika sedang dalam antrian output untuk link menunggu untuk ditransmisikan. Jelas, penundaan ini akan variabel karena tergantung pada jumlah paket yang saat ini hadir dalam antrian ketika sebuah paket baru tiba untuk forwarding. Mode operasi ini dikenal sebagai (Paket) toko-dan-maju dan, seperti yang kita lihat, ada paket toko-dan-maju menunda-masing PSE / router. Jumlah dari penundaan toko-dan-maju dalam setiap PSE / router kontribusi untuk penundaan pengalihan keseluruhan paket di jaringan. Mean keterlambatan ini dikenal sebagai mean transfer paket delay dan variasi tentang maksud variasi delay atau jitter.

Contoh dari jaringan packet-switched yang beroperasi di connectionless yang Modus adalah Internet, yang akan kami jelaskan secara rinci dalam Bab 6. Dua contoh jaringan yang beroperasi  alam mode berorientasi koneksi adalah jaringan X.25 packet-switching internasional dan transfer asynchronous Mode (ATM) jaringan. Jaringan X.25 digunakan terutama untuk transfer file besar yang berisi teks dan biner data antara komputer besar yang milik koleksi bank untuk transfer antar bank. Sebaliknya, jaringan ATM telah dirancang dari awal untuk mendukung kecepatan transfer data yang tinggi. Hal ini dicapai dengan menggunakan bit rate tinggi interkoneksi link dan, sekali virtual sirkuit telah dibentuk, paket tetap berukuran sangat kecil dari 53 byte digunakan untuk mentransfer data melalui link. Setiap paket kecil yang dikenal sebagai sel dan termasuk header 5-byte pendek yang memungkinkan sel untuk beralih pada sangat tinggi tarif Link bit yang digunakan. Hal ini untuk alasan ini bahwa jaringan ATM juga dikenal sebagai jaringan packet-switching cepat atau kadang-kadang jaringan sel-switching. Karena tingkat beralih sangat tinggi dari switch ATM, mereka digunakan secara ekstensif dalam jaringan inti dari kedua PSTN / ISDN dan Internet dan banyak jaringan nirkabel.

1.2.4 Jaringan QoS

Parameter operasional yang terkait dengan saluran komunikasi digital melalui jaringan dikenal sebagai network Quality of Service (QoS) parameter dan kolektif mereka menentukan kesesuaian saluran dalam kaitannya dengan penggunaannya untuk aplikasi tertentu. Dalam prakteknya, parameter QoS terkait dengan jaringan circuit-switched berbeda yang terkait dengan jaringan packet-switched dan karenanya kita akan membahas masing-masing secara terpisah.

Cicuit-switched jaringan

Parameter QoS yang terkait dengan saluran bit rate konstan yang diatur melalui jaringan circuit-switched meliputi:

■ bitrate,

■ tingkat kesalahan rata bit,

■ penundaan transmisi.

Tingkat kesalahan rata bit (BER) dari saluran digital adalah probabilitas bit yang rusak selama transmisi di seluruh saluran atas didefinisikan interval waktu. Oleh karena itu, untuk saluran bit rate konstan, ini sama dengan probabilitas sedikit yang rusak di sejumlah didefinisikan bit. A berarti BER 10-3, oleh karena itu, berarti bahwa rata-rata, untuk setiap 1000 bit berada ditransmisikan, salah satu bit ini akan rusak. Dalam beberapa aplikasi, menyediakan terjadinya kesalahan bit relatif jarang terjadi, kehadiran mereka sementara diterima dalam aplikasi lain sangat penting bahwa tidak ada sedikit kesalahan residual yang hadir dalam data yang diterima. Sebagai contoh, jika aplikasi melibatkan pidato, maka bit error sesekali akan diperhatikan, tetapi dalam aplikasi yang melibatkan transfer, katakanlah, informasi keuangan, adalah penting bahwa informasi yang diterima tidak mengandung kesalahan. Oleh karena itu dengan aplikasi tersebut, sebelum transmisi data sumber biasanya dibagi menjadi blok ukuran maksimum yang ditentukan oleh BER rata-rata saluran komunikasi.

Misalnya, jika BER rata-rata saluran tersebut 03/10, maka jumlah bit dalam blok harus lebih sedikit dari 1000 dinyatakan, rata-rata, setiap blok akan mengandung kesalahan dan akan dibuang. Biasanya, bagaimanapun, kesalahan bit terjadi secara acak dan karenanya, bahkan dengan ukuran blok, katakanlah, 100 bit, blok mungkin masih mengandung kesalahan, tetapi kemungkinan terjadi ini jauh kurang. Secara umum, jika probabilitas BER adalah P dan jumlah bit di blok adalah N, maka, dengan asumsi kesalahan acak, probabilitas blok yang mengandung kesalahan bit, PB, diberikan oleh:

PB=1–(1–P)N

yang mendekati untuk NPR jika N × P kurang dari 1.

Dalam prakteknya, sebagian besar jaringan - baik circuit-switched dan packet-switched - menyediakan layanan diandalkan yang juga dikenal sebagai terbaik-coba atau upaya terbaik layanan. Ini berarti bahwa setiap blok yang berisi kesalahan bit akan dibuang baik dalam jaringan - jaringan packet-switched - atau dalam jaringan antarmuka di tempat tujuan - baik packet-switched dan circuit-switched jaringan. Oleh karena itu jika aplikasi menyatakan bahwa hanya bebas dari kesalahan blok yang diterima, maka perlu untuk mengirimkan terminal / komputer untuk membagi Informasi sumber ke blok dari ukuran maksimum yang ditetapkan dan untuk tujuan untuk mendeteksi ketika blok hilang. Ketika ini terjadi tujuan harus meminta sumber mengirim salinan lain dari blok yang hilang. Layanan ditawarkan kemudian dikatakan sebagai layanan handal. Jelas, ini akan memperkenalkan delay sehingga prosedur pengiriman ulang harus dipanggil relatif jarang, yang menentukan ukuran blok kecil. Ini, bagaimanapun, menyebabkan tinggi overhead karena setiap blok harus berisi informasi tambahan yang terkait dengan prosedur pengiriman ulang. Biasanya, oleh karena itu, pilihan dari ukuran blok adalah kompromi antara delay meningkat yang dihasilkan dari ukuran besar blok - dan karenanya transmisi ulang - dan hilangnya transmisi bandwidth yang dihasilkan dari overhead tinggi menggunakan ukuran blok yang lebih kecil.

1.1 Contoh: Turunkan blok ukuran maksimum yang harus digunakan lebih dari saluran yang memiliki rata-rata BER probabilitas 04/10 jika probabilitas blok mengandung kesalahan - dan karenanya  ibuang - adalah menjadi 10-1.

Menjawab:

PB =1–(1–P )N

Hence 0.1 =1– (1 –10–4)N and N=950bits

Alternatively, PB =N ×P

Hence 0.1 =N ×10–4 andN=1000bits

Delay transmisi yang terkait dengan saluran tidak hanya ditentukan dengan bit rate yang digunakan tetapi juga oleh keterlambatan yang terjadi di terminal / antarmuka jaringan komputer (dikenal sebagai penundaan codec), ditambah propagasi keterlambatan sinyal digital sebagai mereka lulus dari sumber ke tujuan seluruh jaringan. Hal ini ditentukan oleh pemisahan fisik dari dua berkomunikasi perangkat dan kecepatan propagasi sinyal melintasi media transmisi. Di ruang bebas, misalnya, yang terakhir adalah sama dengan kecepatan cahaya (3 × 108 ms-1) sementara itu adalah sebagian kecil dari ini di media fisik, sebuah nilai khas menjadi 2 × 108 ms-1.

Perhatikan bahwa delay propagasi dalam setiap kasus adalah independen dari bit tingkat saluran komunikasi dan, dengan asumsi sisa-sisa codec delay konstan, adalah sama apakah bit rate adalah 1 kbps, 1 Mbps, atau 1 Gbps.

Jaringan Packet-switched network

Ukuran QoS yang terkait dengan jaringan Packet-switched meliputi:

Contoh 1.2

Menentukan delay propagasi yang terkait dengan saluran komunikasi:

(i)                  koneksi melalui jaringan telepon pribadi dari 1 km,

(ii)                koneksi melalui PSTN 200 KM,

(iii)               koneksi melalui saluran satelit 50000 km,

Asumsikan bahwa kecepatan propagasi dari sinyal dalam kasus (i) dan (ii) adalah 2×108ms–1 dan pada kasus (iii) 3×108ms–1.

Jawab:

Propagation delay Tp = physical separation/velocity of propagation

103

(i) Tp = –––––– = 5×10–6 s

2×108

200×103

(ii) Tp = –––––––– =10–3 s

2×108

5×107

(iii) Tp = –––––– =1.67×10–1 s

3×108

§  yang terburuk jitter,

§  transmisi penundaan.

Dalam sebuah jaringan packet-switched, walaupun tingkat di mana paket yang ditransfer melalui jaringan sangat dipengaruhi oleh tingkat bit dari interkoneksi link, karena toko-dan-maju penundaan variabel di setiap PSE / router, tingkat aktual transfer paket di jaringan adalah juga variabel. Oleh karena itu kecepatan transfer paket rata-rata adalah ukuran rata-rata jumlah paket yang ditransfer di seluruh jaringan per detik dan, ditambah dengan ukuran paket yang digunakan, menentukan bit berarti setara tingkat saluran.

Mean paket tingkat kesalahan atau PER adalah probabilitas dari paket yang diterima mengandung satu atau lebih kesalahan bit. Ini adalah sama, oleh karena itu, sebagai kesalahan blok Tingkat terkait dengan jaringan circuit-switched yang kami berasal di sebelumnya bagian. Oleh karena itu terkait dengan kedua ukuran paket maksimum dan terburuk BER dari link transmisi yang interkoneksi PSE / router yang membentuk jaringan.

Kami mendefinisikan arti dari istilah "berarti transfer paket delay" di Bagian 1.2.3 ketika kita menggambarkan operasi jaringan packet-mode. Ini penjumlahan dari rata toko-dan-maju delay yang paket pengalaman di setiap PSE / router yang bertemu di sepanjang rute dan Istilah "jitter" adalah variasi terburuk dalam penundaan ini. Seperti yang baru saja kami jelaskan, delay transmisi adalah sama apakah jaringan beroperasi di paket Modus atau mode sirkuit dan termasuk keterlambatan codec di masing-masing dua berkomunikasi komputer dan delay propagasi sinyal.

1.2.5 Aplikasi QoS

QoS jaringan parameter menentukan apa jaringan tertentu yang digunakan memberikan daripada apa membutuhkan aplikasi. Aplikasi itu sendiri, Namun, juga memiliki QoS parameter yang terkait dengan itu. Dalam sebuah aplikasi melibatkan gambar, misalnya, parameter mungkin termasuk minimum Resolusi gambar dan ukuran, sementara dalam aplikasi yang melibatkan video, digitalisasi Format dan refresh rate dapat didefinisikan. Aplikasi QoS parameter yang berhubungan dengan jaringan meliputi:

bit rate yang diperlukan atau berarti kecepatan transfer paket,

■ startup delay maksimum,

■ maksimum delay end-to-end,

■ maksimum variasi delay / jitter,

■ maksimum round-trip delay

Untuk aplikasi yang melibatkan transfer aliran bit rate konstan, parameter penting adalah tingkat bit yang diperlukan / berarti tingkat paket transfer, delay end-to-end, dan, sama pentingnya, variasi delay / jitter sejak ini dapat menyebabkan masalah dalam decoder tujuan jika laju kedatangan bitstream adalah variabel. Untuk aplikasi interaktif, namun, startup delay mendefinisikan jumlah waktu yang berlalu antara aplikasi membuat Permintaan untuk memulai sesi dan konfirmasi yang diterima dari aplikasi di tempat tujuan - server, misalnya - bahwa itu siap untuk menerima  permintaan tersebut. Oleh karena itu ini termasuk, selain waktu yang dibutuhkan untuk membuat sambungan jaringan - jika ini diperlukan - keterlambatan diperkenalkan di baik sumber dan komputer tujuan ketika bernegosiasi bahwa sesi dapat berlangsung. Seperti yang kita lihat sebelumnya dalam Bagian 1.2.1, round-trip delay adalah penting karena, untuk interaksi manusia-komputer untuk menjadi sukses, penundaan antara permintaan untuk beberapa informasi yang dibuat dan awal informasi yang diterima / ditampilkan harus sesingkat mungkin dan, idealnya, harus kurang dari beberapa detik.

Seperti yang bisa kita lihat dari atas, untuk aplikasi yang melibatkan transfer dari aliran bit rate konstan, jaringan circuit-switched akan muncul menjadi yang paling tepat karena, pertama, penundaan call setup sering tidak penting dan kedua, saluran menyediakan layanan bit rate konstan tingkat dikenal. Sebaliknya, untuk aplikasi interaktif, connectionless packet-switched jaringan akan muncul menjadi yang paling tepat karena dengan ini tidak ada jaringan call setup delay dan variasi dalam delay paket transfer yang tidak penting.

Contoh aplikasi yang menggambarkan manfaat dari paket-switched jaringan melalui jaringan circuit-switched adalah transfer file besar data dari komputer server yang terhubung ke Internet untuk PC client / workstation dalam rumah. Seperti yang kita menunjukkan sebelumnya pada Gambar 1.1, akses ke Internet dari rumah bisa menjadi dengan cara PSTN (dengan modem), koneksi ISDN, atau modem kabel. Dalam kasus PSTN dan ISDN, ini beroperasi dalam mode circuit-switched dan menyediakan saluran bit rate konstan di urutan 28,8 kbps (PSTN dengan modem) dan 64 / 128kbps (ISDN). Sebaliknya, modem kabel beroperasi di paket modus dan, seperti yang akan kita lihat nanti dalam Bagian 5.2.1, modem di masing-masing rumah di daerah kabel time-share penggunaan tunggal agak tinggi jalur suku / sirkuit. SEBUAH bit rate khas saluran bersama adalah 27 Mbps dan jumlah bersamaan pengguna saluran mungkin beberapa ratus. Oleh karena itu, dengan asumsi 270 bersamaan pengguna, setiap pengguna akan mendapatkan rata-rata tingkat data 100kbps.

Dengan jenis aplikasi, bagaimanapun, parameter utama bunga adalah bukan data rata-rata / bit rate tetapi waktu untuk mengirimkan file lengkap. Dengan PSTN dan ISDN, ini langsung berhubungan dengan bit rate channel dan ukuran file. Dengan modem kabel, namun, meskipun mereka time-share penggunaan saluran 27 Mbps, ketika mereka mendapatkan akses ke sana, transfer file berlangsung pada tingkat penuh. Oleh karena itu dengan asumsi ukuran file 100 Mbits, waktu minimum untuk mengirimkan file menggunakan mode akses Internet yang berbeda adalah:

PSTN and 28.8 kbps modem: 57.8 minutes

ISDN at 64 kbps: 26 minutes

ISDN at 128 kbps: 13 minutes

cable modem at 27Mbps: 3.7 seconds

Gambar 1.7 Transmisi aliran bit rate konstan selama packet switched jaringan: (a) waktu skema; (B) operasi FIFO penyangga.

Seperti yang kita tampilkan pada gambar, efek jitter diatasi dengan mempertahankan nomor ditetapkan paket dalam buffer memori di tujuan sebelum Pemutaran dari bitstream informasi dimulai. Buffer memori beroperasi mengguna, (FIFO) First-in First-out disiplin dan jumlah paket dipertahankan dalam buffer sebelum keluaran mulai ditentukan oleh terburuk jitter dan bit rate dari aliran informasi. Namun, seperti yang kami tunjukkan pada bagian (a) dari Angka, ketika menggunakan jaringan packet-switched untuk jenis aplikasi, delay tambahan yang timbul pada sumbernya sebagai bitstream informasi diubah menjadi paket-paket. Hal ini dikenal sebagai penundaan packetization dan menambah tunda transmisi saluran. Oleh karena itu dalam rangka untuk meminimalkan keseluruhan input-ke-output delay, ukuran paket digunakan untuk aplikasi dibuat sekecil mungkin tapi ukuran yang cukup untuk mengatasi efek dari kasus terburuk jitter.

Contoh 1.3

Sebuah jaringan packet-switched dengan jitter terburuk dari 10 ms akan digunakan untuk sejumlah aplikasi yang masing-masing melibatkan bit rate konstan aliran informasi. Menentukan jumlah minimal memori yang diperlukan pada tujuan dan ukuran paket yang cocok untuk masing-masing  Berikut tarif bit masukan. Hal ini dapat diasumsikan bahwa rata-rata transfer paket tingkat jaringan melebihi tingkat bit input setara dalam setiap kasus.

(i) 64kbps

(ii) 256kbps

(iii) 1.5Mbps.

Answer:

(i) At 64 kbps, 10ms=640bits

Hence choose a packet size of, say, 800 bits with a FIFO buffer of

1600 bits – two packets – and start playout of the bitstream after the

first packet has been received.

(ii) At 256 kbps, 10ms=2560bits

Hence choose a packet size of, say, 2800 bits with a FIFO buffer of

4800 bits.

(iii) At 1.5 Mbps, 10ms=15000bits

Hence choose a packet size of, say, 16 000 bits with a FIFO buffer of

32000 bits.

Perhatikan bahwa jika ukuran paket dihitung melebihi maksimum jaringan ukuran paket, maka jumlah setara dengan paket harus dikirim sebelum playout dimulai. Sebagai contoh, jika ukuran paket jaringan maksimum adalah 8000 bit, maka untuk kasus (iii) di atas playout tidak akan mulai sampai dua paket telah diterima dan buffer FIFO harus memegang empat paket.

Untuk menyederhanakan proses penentuan apakah suatu jaringan tertentu dapat memenuhi persyaratan QoS dari aplikasi, sejumlah kelas layanan aplikasi standar yang telah ditetapkan. Terkait dengan setiap layanan kelas adalah seperangkat spesifik parameter QoS dan jaringan baik bisa memenuhi set parameter atau tidak. Juga, untuk jaringan yang mendukung angka kelas layanan yang berbeda - Internet misalnya - untuk memastikan parameter QoS yang terkait dengan masing-masing kelas terpenuhi, paket berkaitan untuk masing-masing kelas diberi prioritas yang berbeda. Hal ini kemudian memungkinkan untuk mengobati paket yang berkaitan dengan masing-masing kelas yang berbeda.

Misalnya, seperti yang akan kita lihat dalam Bab 6, di internet, paket berkaitan untuk aplikasi multimedia yang melibatkan real-time aliran diberi lebih tinggi prioritas dari paket yang berkaitan dengan aplikasi seperti e-mail. Biasanya, paket mengandung real-time stream seperti audio dan video juga lebih sensitif untuk menunda dan jitter dari paket yang berisi informasi tekstual. Karenanya selama periode kemacetan jaringan, paket yang berisi real-time stream ditransmisikan pertama. Paket yang berisi video lebih sensitif terhadap packet loss dari paket yang berisi audio dan karenanya diberi prioritas yang lebih tinggi.

1.3 Komunikasi digital dasar

Terkait dengan semua jaringan akses yang digunakan untuk mendukung Internet aplikasi adalah antarmuka jaringan standar yang semua akhirnya sistem / host / stasiun yang melekat pada jaringan harus mematuhi. Karenanya di setiap sistem akhirnya adalah network interface card (NIC) - terdiri dari hardware dikendalikan oleh perangkat lunak terkait - yang melakukan antarmuka jaringan terkait fungsi. Pada bagian ini kami akan menjelaskan fungsi-fungsi ini.

Pada bagian terakhir kami menemukan bahwa, secara umum, informasi yang terintegrasi aliran yang dihasilkan oleh berbagai aplikasi adalah serangkaian blok data biner dari berbagai ukuran. Dalam beberapa kasus, aplikasi melibatkan dialog menggunakan ini blok sementara di lain itu melibatkan transfer aliran blok. Dengan kondisi antarmuka jaringan, bagaimanapun, data yang berkaitan dengan aplikasi yang berbeda yang akan ditransfer melalui jaringan diperlakukan hanya sebagai string dari satu atau lebih blok yang mengandung apa yang disebut sebagai (jaringan) data pengguna.

Meskipun berbagai jaringan yang digunakan beroperasi dengan cara yang berbeda, lapisan fisik dan link kedua standar antarmuka jaringan dan standar jaringan internal telah sejumlah fitur umum yang terkait dengan mereka. Jadi sebelum kita menggambarkan operasi dari berbagai jaringan dan antarmuka mereka, kita akan membahas di bagian ini prinsip-prinsip dasar yang terkait dengan komunikasi digital yang umum untuk semua jaringan.

Akses jalur (dan jalur transmisi internal yang digunakan dalam berbagai jaringan) semua menggunakan transmisi bit-serial. Secara umum, oleh karena itu, sinyal output dengan NIC hanya bervariasi antara dua tingkat tegangan (+ V dan V untuk misalnya) pada tingkat ditentukan oleh bit rate transmisi. Ini cara penularan dikenal sebagai transmisi baseband dan diilustrasikan pada Gambar 1.8 (a).

Gambar 1.8 Mode-mode Transmisi: (a) baseband transmission; (b) modulated transmission.

Jadi dengan jaringan yang menyediakan antarmuka digital, seperti LAN dan ISDN, transmisi baseband juga digunakan di atas garis akses ke jaringan. Dengan jaringan seperti PSTN, namun, transmisi analog digunakan selama jalur akses karena, seperti yang akan kita memperluas dalam Bagian 2.2.1, kehadiran transformator di jalur pidato berarti sinyal DC - misalnya string panjang 0s biner atau 1s - tidak akan dilihat. Bandwidth yang digunakan lebih dari garis-garis ini adalah bahwa dari sinyal suara dan dari 200 Hz sampai 3400 Hz. Oleh karena itu seperti yang kita menunjukkan pada Gambar 1.8 (b), sebelum transmisi output sinyal baseband oleh NIC, perlu pertama yang mengkonversi sinyal ini menjadi sinyal analog dalam bandwidth yang sama yang digunakan untuk pidato. Hal ini dilakukan, misalnya, dengan modulasi - Juga dikenal sebagai pencampuran atau mengalikan - audio frekuensi tunggal sinyal / nada - dipilih dari dalam bandwidth yang digunakan untuk sinyal suara dan dikenal sebagai sinyal pembawa - oleh sinyal biner yang akan dikirim. Mode ini penularan dikenal sebagai transmisi termodulasi dan unit yang melakukan modulasi dan demodulasi fungsi adalah modem.

Kami akan menjelaskan modem dan mode ini penularan lebih lanjut dalam Bagian 2.2.2. Perlu dicatat, bagaimanapun, bahwa meskipun termodulasi transmisi kadang-kadang digunakan di atas garis akses ke jaringan - dan juga dalam berbagai jenis jaringan hiburan siaran - normal, output dari NIC dalam setiap sistem akhirnya adalah sinyal baseband.

Ketika transmisi jenis sinyal listrik melalui saluran transmisi, sinyal dilemahkan (penurunan amplitudo) dan terdistorsi (cacat) oleh media transmisi. Juga, hadir dengan semua jenis transmisi menengah adalah sinyal listrik yang dikenal sebagai noise. Amplitudo kebisingan  sinyal bervariasi secara acak dengan waktu dan menambahkan dirinya ke sinyal listrik menjadi ditransmisikan melewati garis. Efek gabungan adalah bahwa pada tahap tertentu, yang penerima tidak dapat menentukan dari sinyal yang diterima yang dilemahkan dengan kebisingan apakah sinyal yang ditransmisikan adalah biner 1 atau 0. Sebuah contoh yang menunjukkan efek gabungan dari pelemahan, distorsi, dan noise pada baseband sebuah sinyal ditunjukkan pada Gambar 1.9.

Dalam prakteknya, tingkat penurunan sinyal ditentukan oleh:

■ jenis media transmisi,

■ panjang media transmisi,

■ bandwidth medium,

■ bit rate dari data yang ditransmisikan.

Kami akan membahas karakteristik dari berbagai jenis transmisi media dalam ayat berikut.

Seperti yang bisa kita lihat pada Gambar 1.9, sinyal yang diterima pada amplitudo puncaknya di pusat setiap periode bit cell. Oleh karena itu dalam rangka untuk menerima yang elektronik untuk menentukan level sinyal (dan karenanya sedikit) hadir pada baris selama setiap periode bit sel, ini berupaya untuk sampel sinyal yang diterima di pusat setiap sel bit. Ketika penerima melakukan hal ini, dikatakan dalam bit

 

Gambar 1.9 Sumber gangguan sinyal.

sinkron dengan bitstream masuk. Namun, meskipun receiver yang tahu sedikit tingkat nominal yang digunakan oleh pemancar untuk mengirimkan bitstream, penerima elektronik beroperasi cukup independen dari pemancar, dengan efek bahwa jam receiver yang digunakan untuk sampel sinyal akan sedikit berbeda dari yang digunakan pada pemancar. Dalam praktek, Oleh karena itu, sampling hadir sinyal pada baris pada saat instan yang benar adalah tugas non-sepele.

Mencapai bit sinkron hanyalah langkah awal dalam mencapai terpercaya transfer informasi melalui saluran transmisi. Sebagian besar sinkronisasi bit metode yang digunakan mengambil sejumlah variabel bit sebelum bit sinkron dicapai. Oleh karena itu dalam rangka untuk menafsirkan bitstream diterima pada batas karakter / byte yang benar, elektronik penerima juga harus dapat menentukan awal setiap karakter baru / byte dan, bila sesuai, awal dan akhir setiap blok karakter / byte. Sekali lagi, ketika penerima melakukan hal ini, dikatakan dalam karakter / byte sinkron dan blok / bingkai sinkron masing-masing. Dalam prakteknya, ada dua alternatif jenis transmisi baseband - asynchronous dan synchronous - dan masing-masing menggunakan metode yang berbeda untuk mencapai tiga tingkat sinkronisasi. Kita menjelaskan metode yang digunakan dengan transmisi asynchronous dalam Bagian 1.3.3 dan yang digunakan dengan transmisi sinkron dalam Bagian 1.3.4.

Seperti yang kita menunjukkan pada Gambar 1.9, jika amplitudo sinyal yang diterima jatuh di bawah tingkat kebisingan sinyal, maka sinyal yang diterima mungkin tidak benar ditafsirkan dan, jika itu adalah, kesalahan transmisi / bit akan menghasilkan. Untuk memungkinkan untuk ini Kemungkinan, bit tambahan ditambahkan ke setiap blok ditransmisikan untuk mengaktifkan receiver untuk menentukan - dengan probabilitas tinggi - ketika kesalahan transmisi hadir di blok yang diterima. Kami menjelaskan pilihan metode yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan kesalahan transmisi dalam Lampiran B.

Dalam beberapa aplikasi, hilangnya blok sesekali informasi dari bitstream diterima dapat ditoleransi dan karenanya blok yang ditemukan mengandung kesalahan transmisi hanya dibuang. Dalam aplikasi lain, Namun, hilangnya blok tidak dapat diterima dan kemudian menjadi penting bagi penerima untuk meminta salinan lain dari blok-blok yang mengandung kesalahan. Ini melibatkan penerima mengirim apa yang disebut pesan error control kembali ke pemancar. Hal ini dilakukan dalam salah satu dari dua cara dan tergantung pada apakah jaringan antarmuka menawarkan layanan terbaik-upaya atau layanan handal. Jika layanan ditawarkan adalah upaya terbaik, baik jaringan dan tautan lapisan hanya membuang blok di kesalahan dan prosedur pemulihan kesalahan dilakukan sebagai bagian dari transportasi protokol dalam dua sistem akhir berkomunikasi. Jika layanan jaringan yang handal adalah ditawarkan, maka pemulihan kesalahan adalah bagian dari protokol link. Kami membahas hubungan protokol dalam Bagian 1.4 dan contoh praktis dalam Bagian 1.4.9. Kami akan menunda pembahasan protokol transport sampai Bab 7.

1.3.1 Media transmisi

Transmisi sinyal listrik memerlukan media transmisi yang, biasanya, mengambil bentuk saluran transmisi. Dalam beberapa kasus, ini terdiri dari sepasang konduktor atau kawat. alternatif umum adalah seberkas cahaya dipandu oleh serat kaca dan gelombang elektromagnetik merambat melalui ruang bebas. Jenis media transmisi penting, karena berbagai jenis media bandwidth yang berbeda terkait dengan mereka yang, di gilirannya, menentukan bit rate maksimum yang dapat digunakan. Kami membahas jenis yang lebih umum media transmisi dalam subbagian berikut.

1.4.3 Continuous RQ 

Dengan skema RQ terus menerus error control, menghubungkan pemanfaatan jauh ditingkatkan dengan mengorbankan meningkatnya kebutuhan penyimpanan buffer. Seperti yang kita akan melihat, link duplex diperlukan untuk pelaksanaannya. Sebuah contoh menggambarkan transmisi urutan I-frame dan mereka kembali. ACK-frame ditunjukkan pada Gambar 1.26. Anda harus perhatikan hal berikut ketika menafsirkan operasi skema:

■ P mengirimkan I-frame terus menerus tanpa menunggu ACK-frame menjadi kembali.

■ Sejak lebih dari satu I-frame menunggu pengakuan, P mempertahankan salinan dari setiap I-frame ditransmisikan dalam daftar transmisi yang beroperasi di disiplin antrian FIFO.

■ S mengembalikan ACK-frame untuk masing-masing menerima dengan benar I-frame.

■ Setiap I-frame berisi pengenal unik yang dikembalikan dalam sesuai ACK-frame.

■ Pada saat menerima ACK-frame, yang sesuai I-frame akan dihapus dari daftar pengiriman ulang oleh P.

■ Frames menerima bebas dari kesalahan ditempatkan di link menerima daftar untuk menunggu

pengolahan.

■ Pada penerimaan berikutnya di-sequence I-frame diharapkan, S memberikan konten informasi dalam bingkai ke lapisan jaringan atas segera telah diproses frame.

 

Untuk menerapkan skema, P harus mempertahankan variabel send urutan V (S), yang menunjukkan jumlah send urut N (S) yang akan dialokasikan ke yang berikutnya I-frame yang akan dikirim. Juga, S harus menjaga menerima variabel urutan V (R), yang menunjukkan berikutnya di-urutan I-bingkai itu sedang menunggu.

Urutan frame yang ditunjukkan pada Gambar 1,26 mengasumsikan bahwa tidak ada transmisi

kesalahan terjadi. Ketika kesalahan tidak terjadi, salah satu dari dua strategi pengiriman ulang

dapat diikuti:

■ S mendeteksi dan meminta pengiriman ulang hanya mereka frame di Urutan yang rusak - ulangi selektif.

■ S mendeteksi penerimaan dari I-frame out-of-urutan dan meminta P untuk memancarkan kembali semua luar biasa diakui I-frame dari terakhir benar diterima, dan karenanya mengakui, I-frame - go-back-N.

Perhatikan bahwa dengan kedua skema RQ terus menerus, frame rusak adalah dibuang dan permintaan pengiriman ulang dipicu hanya setelah berikutnya frame error-free diterima. Oleh karena itu, seperti dengan skema RQ menganggur, timeout adalah diterapkan untuk setiap frame dikirimkan untuk mengatasi kemungkinan rusak membingkai menjadi yang terakhir dalam urutan frame baru.

Ulangi Seleksi

Dua contoh bingkai sequence diagram yang menggambarkan pengoperasian ulangi skema kontrol transmisi selektif ditunjukkan pada Gambar 1.27. Urutan ditampilkan pada bagian (a) menunjukkan efek dari rusak I-frame diterima oleh S. Poin-poin berikut harus diperhatikan ketika menafsirkan urutan:

■ Sebuah ACK-frame mengakui semua frame dalam daftar pengiriman ulang sampai dan termasuk I-frame dengan nomor urut ACK mengandung.

■ Asumsikan I-frame N + 1 rusak.

■ S mengembalikan ACK-frame untuk I-frame N.

■ Ketika S menerima I-frame N + 2 mendeteksi I-frame N + 1 yang hilang dari V (R) dan karenanya mengembalikan NAK-frame yang berisi identifier dari yang hilang I-frame N + 1.

■ Pada saat menerima NAK N + 1, P menafsirkan ini sebagai S masih menunggu I-frame N + 1 dan karenanya mentransmisikan kembali.

■ Ketika P mentransmisikan I-frame N + 1 memasuki state transmisi.

■ Ketika P dalam keadaan transmisi, itu menunda pengiriman setiap frame baru dan menetapkan batas waktu untuk penerimaan ACK N + 1.

■ Jika batas waktu berakhir, salinan lain dari I-frame (N + 1) dikirim.

■ Pada saat menerima ACK N + 1 P meninggalkan state transmisi dan resume mengirimkan frame baru.

■ Ketika S mengembalikan NAK-frame memasuki state transmisi.

■ Ketika S dalam keadaan transmisi, kembalinya ACK-frame adalah tergantung.

■ Pada saat menerima I-frame N + 1, S meninggalkan state transmisi dan resume kembali ACK-frame.

■ ACK N + 1 mengakui semua frame sampai dengan dan termasuk bingkai N + 4.

■ Sebuah timer digunakan dengan masing-masing NAK-frame untuk memastikan bahwa jika rusak (Dan karenanya NAK N + 1 tidak diterima), itu dipancarkan kembali.

Urutan ditunjukkan pada Gambar 1.27 (b) menunjukkan efek dari rusak ACK-frame. Poin-poin berikut harus diperhatikan:

■ Asumsikan ACK N rusak.

■ Pada saat menerima ACK-frame N + 1, P mendeteksi bahwa I-frame N masih menunggu Pengakuan dan karenanya mentransmisikan kembali.

 

Pada penerimaan dipancarkan kembali iframe N, S menentukan dari yang diterima variabel urutan yang ini telah diterima dengan benar dan

Oleh karena itu duplikat.

■ S membuang frame tapi mengembalikan ACK-frame untuk memastikan P menghilangkan frame dari daftar pengiriman ulang.

Go-back-N

Dua contoh bingkai sequence diagram yang menggambarkan pengoperasian pergi-kembali N-skema kontrol transmisi ditunjukkan pada Gambar 1.28. Itu Urutan ditampilkan pada bagian (a) menunjukkan efek dari rusak I-frame makhluk diterima oleh S. Poin-poin berikut harus diperhatikan:

■ Asumsikan I-frame N + 1 rusak.

■ S menerima I-frame N + 2 dari urutan.

■ Pada saat menerima I-frame N + 2, S kembali NAK N + 1 menginformasikan P untuk kembali dan mulai mengirimkan dari I-frame N + 1.

■ Pada saat menerima NAK N + 1, P memasuki state transmisi. Ketika di ini state, menunda pengiriman frame baru dan dimulai untuk memancarkan kembali frame pengakuan menunggu dalam daftar pengiriman ulang.

■ S membuang frame sampai menerima I-frame N + 1.

■ Pada saat menerima I-frame N + 1, S resume menerima frame dan kembali ucapan terima kasih.

■ Sebuah batas waktu diterapkan untuk NAK-frame oleh S dan NAK kedua dikembalikan jika yang benar di-sequence I-frame tidak diterima dalam interval timeout. Urutan frame yang ditunjukkan pada Gambar 1.28 (b) menunjukkan efek dari rusak ACK-frame. Catat itu:

■ S menerima setiap ditularkan I-frame dengan benar.

■ Asumsikan ACK-frame N dan N + 1 keduanya rusak.

■ Pada saat menerima ACK-frame N + 2, P mendeteksi bahwa ada dua yang luar biasa I-frame dalam daftar pengiriman ulang (N dan N + 1).

■ Sejak itu adalah ACK-frame daripada NAK-frame, P mengasumsikan bahwa kedua ACK-frame untuk I-frame N dan N + 1 keduanya telah rusak dan maka menerima ACK-frame N + 2 sebagai pengakuan untuk frame luar biasa.

Dalam rangka untuk membedakan antara NAK-frame yang digunakan dalam dua skema, dalam skema berulang selektif NAK dikenal sebagai selective reject dan di go-back-N skema menolak.

 

1.4.4 Flow control

Kesalahan kontrol hanya salah satu komponen dari protokol data link. Lain komponen penting dan terkait adalah kontrol aliran. Seperti namanya, itu adalah prihatin dengan mengendalikan laju penularan frame pada link sehingga bahwa penerima selalu memiliki sumber daya penyimpanan buffer yang cukup untuk menerima mereka sebelum pengolahan.

Untuk mengontrol aliran frame di link, mekanisme yang dikenal sebagai jendela geser digunakan. Pendekatan ini mirip dengan skema kontrol RQ menganggur dalam hal itu pada dasarnya menetapkan batas pada jumlah I-frame yang P dapat mengirimkan sebelum menerima pengakuan. P memonitor jumlah luar biasa (Diakui) I-frame saat ini diadakan dalam daftar pengiriman ulang. Jika sisi tujuan link tidak dapat meneruskan frame yang dikirim ke sana, S berhenti kembali frame pengakuan, daftar transmisi di P membangun dan ini pada gilirannya dapat diartikan sebagai sinyal untuk P untuk menghentikan transmisi lanjut frame sampai pengakuan mulai mengalir lagi.

Untuk menerapkan skema ini, batas maksimum diatur pada jumlah I-frame yang dapat menunggu pengakuan dan karenanya beredar di daftar pengiriman ulang. Batas ini adalah jendela send, K untuk link. Jika ini diatur ke 1, skema kontrol transmisi beralih ke siaga RQ dengan penurunan konsekuen dalam efisiensi transmisi. Batas ini biasanya dipilih sehingga, memberikan tujuan mampu untuk meneruskan atau menyerap semua frame yang diterimanya, jendela send tidak tidak mengganggu aliran I-frame di link. Faktor-faktor seperti maksimum ukuran frame, tersedia penyimpanan buffer, Link propagasi delay, dan bit transmisi Tingkat semua harus dipertimbangkan ketika memilih jendela kirim.

Pengoperasian skema ditunjukkan pada Gambar 1.29. Karena setiap I-frame ditransmisikan, jendela tepi atas (UWE) bertambah dengan kesatuan. Demikian pula, karena setiap I-frame diakui, tepi jendela bawah (LWE) adalah bertambah kesatuan. Penerimaan dari setiap blok pesan baru, dan karenanya aliran I-frame, dihentikan jika perbedaan antara UWE dan LWE menjadi sama dengan mengirim jendela K. Dengan asumsi transmisi bebas kesalahan, K adalah window tetap yang bergerak (slide) selama set lengkap frame menjadi ditularkan. Teknik ini sehingga dikenal sebagai "jendela geser".

Jumlah maksimum frame buffer diperlukan di S dikenal sebagai menerima jendela. Kita dapat menyimpulkan dari frame sebelumnya diagram urutan bahwa dengan RQ menganggur dan pergi-back-N skema hanya satu buffer diperlukan. Dengan berulang selektif, bagaimanapun, K frame yang diperlukan untuk memastikan frame disampaikan dalam urutan yang benar.

1.4.5 Nomor Urut

Sampai saat ini, kita telah mengasumsikan bahwa nomor urut dimasukkan ke dalam masing-masing frame oleh P hanya nomor urut sebelumnya ditambah satu dan bahwa kisaran angka yang tersedia adalah tak terbatas. Mendefinisikan batas maksimum pada jumlah I-frame yang ditransfer di link tidak hanya membatasi ukuran transmisi ulang tautan dan menerima daftar, tetapi juga memungkinkan untuk membatasi berbagai nomor urut diperlukan untuk mengidentifikasi setiap frame ditransmisikan

unik. Jumlah pengidentifikasi adalah fungsi dari kedua transmisi tersebut skema kontrol dan ukuran mengirim dan menerima jendela.

Misalnya, dengan skema kontrol RQ menganggur, yang mengirim dan menerima Jendela keduanya 1 dan karenanya hanya dua pengenal yang diperlukan untuk memungkinkan S untuk menentukan apakah tertentu I-frame yang diterima adalah bingkai baru atau duplikat. Biasanya, dua pengidentifikasi adalah 0 dan 1; send urutan variabel bertambah modulo 2 oleh P.

Dengan skema kontrol go-back-N dan jendela send dari K, jumlah pengenal harus minimal K 1. Kami dapat menyimpulkan ini dengan mempertimbangkan kasus ketika P mengirimkan jendela penuh K frame tapi semua ACK-frame yang berhubungan dengan mereka yang rusak. Jika hanya pengidentifikasi K digunakan, S tidak akan mampu menentukan apakah frame berikutnya yang diterima adalah bingkai baru - karena mengharapkan – atau duplikat dari frame sebelumnya.

Dengan skema berulang selektif dan mengirim dan menerima jendela K, jumlah pengenal tidak harus kurang dari 2K. Sekali lagi, kita dapat menyimpulkan ini dengan mempertimbangkan kasus ketika P mengirimkan jendela penuh frame K dan semua pengakuan selanjutnya rusak. S harus dapat menentukan apakah salah satu K frame berikutnya adalah frame baru. Satu-satunya cara untuk memastikan bahwa S dapat menyimpulkan ini adalah untuk menetapkan satu set yang sama sekali baru dari pengidentifikasi K ke window berikutnya I-frame ditransmisikan, yang membutuhkan setidaknya 2K pengenal.

Batas untuk setiap skema dirangkum dalam Gambar 1.30 (a).

 

Dalam prakteknya, sejak identifier dari sebuah frame adalah dalam bentuk biner, satu set digit biner harus disediakan untuk penggunaannya. Misalnya, dengan jendela send dari, mengatakan, 7 dan skema kontrol go-back-N, tiga digit biner yang diperlukan untuk yang mengirim dan menerima nomor urut menghasilkan delapan pengidentifikasi mungkin: 0 melalui 7. mengirim dan menerima urutan variabel kemudian kenaikan modulo 8 oleh masing-masing P dan S. Ini diilustrasikan pada Gambar 1.30 (b).

1.4.6 Arsitektur Layered

Frame sequence diagram yang kami tunjukkan sebelumnya memberikan kualitatif deskripsi kontrol kesalahan (dan kontrol aliran) komponen dari link layer protokol yang didasarkan pada skema RQ menganggur - Gambar 1,23 - dan terus menerus Skema RQ - Angka 1,26-1,28. Dalam prakteknya, bagaimanapun, adalah tidak mungkin untuk menggambarkan sepenuhnya pengoperasian semua aspek protokol hanya menggunakan metode ini. Biasanya, oleh karena itu, operasi protokol ditentukan dalam lebih formal cara dan, untuk memperoleh wawasan bagaimana hal ini dilakukan, kita akan tentukan Komponen kontrol kesalahan dari skema RQ kontrol kesalahan menganggur.

Sebelum kita melakukan ini, kita kembali subjek layering, yang melibatkan decoupling masing-masing protokol lapisan satu dari yang lain dan mendefinisikan antarmuka resmi diantara mereka. Dengan asumsi skema RQ menganggur, arsitektur berlapis yang cocok untuk lapisan link seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.31. Seperti yang telah kita dijelaskan, layanan disediakan untuk lapisan jaringan di sumber adalah untuk mentransfer dengan cara yang handal serangkaian blok informasi ke lapisan jaringan di tempat tujuan. Juga, tergantung pada probabilitas BER baris, ukuran blok maksimum akan ditentukan yang menjamin persentase yang baik dari I-frame ditransmisikan akan bebas kesalahan.

Seperti yang kita tampilkan pada Gambar 1.31, untuk memisahkan jaringan dan tautan lapisan di setiap sistem, kami memperkenalkan antrian antara mereka. Setiap antrian hanya struktur data yang mengimplementasikan pertama-in, first-out (FIFO) antrian disiplin. Elemen ditambahkan ke ekor antrian dan dikeluarkan dari kepala.

 

Biasanya, pengguna jasa primitif (s) terkait dengan lapisan adalah / adalah lewat di antara lapisan menggunakan struktur data yang dikenal sebagai blok kendali event (ECB). Ini memiliki tipe primitif di bidang pertama dan array yang berisi data pengguna dalam kolom kedua. Misalnya, setiap kali lapisan jaringan protokol ingin mengirim blok pesan - isi struktur data – itu pertama memperoleh ECB gratis, menetapkan bidang tipe primitif ke L_DATA.request, menulis pointer alamat dari struktur data di bidang data pengguna, dan menyisipkan ECB pada ekor link layer (LS_user) masukan antrian siap membaca dengan primer RQ menganggur.

Ketika menganggur perangkat lunak protokol RQ adalah menjalankan berikutnya, mendeteksi kehadiran entri (ECB) dalam antrian LS_user, membaca entri dari kepala antrian, dan hasil untuk menciptakan I-frame yang berisi send urutan jumlah dan isi dari bidang data pengguna. Kemudian memulai transmisi frame untuk protokol sekunder menggunakan layanan disediakan oleh rangkaian kontrol transmisi. Biasanya, seperti yang kami tunjukkan di Angka, terkait dengan yang terakhir adalah software tingkat rendah itu, di praktek, merupakan bagian dari perangkat lunak input-output dasar (BIOS) dari komputer. Dengan asumsi transmisi bit-oriented, sebagai isi frame menjadi output, rangkaian kontrol transmisi menghasilkan CRC untuk frame dan menambahkan memulai dan mengakhiri bendera. Seperti yang kita dapat menyimpulkan dari ini, oleh karena itu, lapisan link terdiri dari dua sub-lapisan: link kontrol (LC) - yang berkaitan dengan pelaksanaan prosedur pengendalian kesalahan dan aliran yang sedang digunakan dan independen dari jenis mode kontrol transmisi – dan media akses kontrol (MAC) sublayer - yang prihatin dengan transmisi blok terformat menggunakan kontrol transmisi tertentu Modus yang mungkin berbeda untuk jaringan yang berbeda. Lapisan fisik terdiri cocok bit / jam encoding sirkuit, line driver dan penerima sirkuit, dan pasang dan definisi socket pin.

Di tempat tujuan, dengan asumsi frame yang diterima bebas dari kesalahan, MAC sublayer melewati isi frame sublayer LC menggunakan MAC_DATA. indikasi primitif dalam ECB dan antrian MAC_provider. LC sublayer kemudian menggunakan nomor send urut di kepala frame untuk mengkonfirmasi hal ini tidak duplikasi dan melewati isi bingkai - blok pesan - sampai dengan lapisan jaringan dalam ECB menggunakan antrian output LS_provider dengan primitif ketik diatur ke L_DATA.indication. Kemudian menciptakan dan mengembalikan ACK-frame ke P menggunakan MAC_DATA.request primitif dalam ECB dan antrian MAC_user.

Ketika protokol tujuan lapisan jaringan adalah menjalankan berikutnya, mendeteksi dan membaca ECB dari antrian LS_provider dan hasil untuk memproses isi pesan memblokir mengandung sesuai dengan jaringan didefinisikan protokol lapisan. Pada sisi pengirim, dengan asumsi ACK-frame diterima gratis kesalahan, MAC sublayer melewati frame utama LC sublayer, yang membebaskan buffer memori yang berisi diakui I-frame dan memeriksa antrian masukan LS_user untuk ECB tunggu lain. Jika ada satu, Prosedur ini diulang sampai semua blok antri telah ditransfer. Perhatikan bahwa antrian LS_user dan daftar transmisi yang cukup terpisah. Itu pertama digunakan untuk menyimpan blok pesan baru menunggu untuk ditransmisikan dan kedua untuk menahan frame - yang berisi blok - yang telah dikirim dan sedang menunggu untuk diakui.

Kita dapat menyimpulkan bahwa adopsi arsitektur berlapis berarti bahwa setiap lapisan melakukan fungsi yang didefinisikan dengan sendiri dalam kaitannya dengan keseluruhan komunikasi tugas. Setiap lapisan menyediakan layanan didefinisikan ke lapisan tepat di atasnya. Primitif layanan yang terkait dengan layanan yang masing-masing dilaksanakan oleh protokol lapisan berkomunikasi dengan lapisan rekan protokol di sistem remote. Terkait dengan protokol adalah data protokol unit (PDU) - misalnya, I-frame, ACK-frame, dan sebagainya dalam kasus link layer - dan ini secara fisik ditransfer menggunakan layanan yang diberikan oleh lapisan langsung di bawah itu.

1.4.7 Protokol spesifikasi

Terlepas dari metode spesifikasi yang digunakan, kita model protokol sebagai mesin state yang terbatas atau robot. Ini berarti bahwa protokol - atau, lebih akurat, entitas protokol - dapat menjadi hanya salah satu dari sejumlah terbatas state didefinisikan pada setiap saat. Sebagai contoh, mungkin menunggu idle untuk pesan untuk mengirim, atau menunggu untuk menerima pengakuan. Transisi antara state terjadi sebagai akibat dari aktivitas masuk, misalnya, Pesan menjadi siap untuk mengirim, atau ACK-frame diterima. Sebagai hasil dari event yang masuk, event keluar terkait biasanya dihasilkan, untuk Misalnya, pada penerimaan pesan, format dan mengirim menciptakan I-frame pada Link, atau pada penerimaan NAK-frame, memancarkan kembali menunggu I-frame.

Beberapa peristiwa yang masuk dapat menyebabkan sejumlah event keluar mungkin. Event keluar yang tertentu yang dipilih ditentukan oleh state computed dari satu atau lebih predikat (variabel boolean). Sebagai contoh, predikat P1 mungkin benar jika N (R) dalam menerima ACK-frame adalah sama dengan N (S) di I-frame menunggu untuk diakui. Oleh karena itu, jika P1 adalah benar, maka membebaskan buffer memory di mana I-frame ditahan; jika itu adalah palsu, memulai

pengiriman ulang frame.

Aktivitas masuk, selain menghasilkan sebuah event keluar (Dan mungkin perubahan state), mungkin juga memiliki satu atau lebih terkait setempat atau tindakan tertentu. Contohnya termasuk memulai timer dan kenaikan kirim urutan variabel.

Sekarang kita akan memperluas semua aspek dari spesifikasi dari protokol dengan mempertimbangkan spesifikasi prosedur error control terkait dengan protokol RQ menganggur. Untuk menyederhanakan deskripsi, kita akan mempertimbangkan hanya aliran searah dari I-frame - dari sumber ke tujuan. Dalam sebagian besar aplikasi, bagaimanapun, aliran dua arah yang dibutuhkan dan kedua sisi memerlukan primer dan sekunder.

Semua mesin state yang terbatas - dan karenanya entitas protokol - beroperasi di cara atom. Ini berarti bahwa setelah aktivitas masuk telah mulai diproses, semua fungsi pemrosesan yang terkait dengan event tersebut, termasuk generasi event keluar (s), lokal tindakan (spesifik), dan kemungkinan

perubahan state, dilakukan secara keseluruhan (yaitu, dengan cara yang tak terpisahkan) sebelum event masuk lagi diterima.

Untuk memastikan hal ini terjadi, berbagai masuk (dan keluar) event interface dipisahkan dari entitas protokol itu sendiri dengan cara antrian. Seperti yang kita menunjukkan sebelumnya pada Gambar 1.31, ada sepasang tambahan antrian antara entitas protokol dan mengirim-menerima prosedur yang mengontrol rangkaian kontrol transmisi yang digunakan. Demikian pula, ada sepasang antrian antara entitas protokol dan prosedur waktu. Biasanya, yang terakhir dijalankan pada interval (centang) rutin dengan cara interupsi dan, jika timer sedang berjalan, nilai saat ini dikurangi dengan centang nilai. Jika nilai pergi ke nol, timer berakhir pesan dikembalikan ke entitas protokol melalui antrian yang sesuai.

Peran prosedur mengirim-menerima hanya untuk mengirimkan bingkai terformat berlalu untuk itu atau untuk menerima sebuah frame dari link dan antrian frame untuk diproses oleh entitas protokol. Prosedur ini mungkin juga dijalankan sebagai akibat dari interupsi, tapi kali ini dari transmisi rangkaian kontrol. Juga, meskipun pada prinsipnya hanya satu input dan output antrian diperlukan untuk antarmuka primer dan sekunder untuk masing-masing lapisan jaringan, dalam praktek sepasang antrian diperlukan pada setiap antarmuka di memesan untuk menangani arus duplex primitif.

Untuk menyederhanakan prosedur spesifikasi, kami memberikan masing-masing dari berbagai Peristiwa yang masuk, event keluar, predikat, tindakan spesifik, dan states terkait dengan setiap entitas protokol nama disingkat. Sebelum menentukan protokol, berbagai nama disingkat terdaftar dan semua berikutnya referensi yang dibuat menggunakan nama tersebut. Untuk komponen kontrol kesalahan idle RQ protokol, daftar nama disingkat untuk primer adalah sebagai ditunjukkan pada Gambar 1.32.

Karena setiap entitas protokol pada dasarnya adalah sebuah sistem sekuensial, kita harus menyimpan informasi yang mungkin berbeda sebagai peristiwa masuk berbeda diterima. Informasi ini diadakan di sejumlah variabel state. Contoh, untuk primer, adalah variabel send urutan V (S) - Vs dalam spesifikasi – yang memegang nomor urut yang akan dialokasikan ke I-frame berikutnya menjadi ditularkan; variabel PresentState, yang memegang keadaan sekarang dari protokol entitas; dan RetxCount, yang merupakan hitungan jumlah yang salah frame yang diterima. Biasanya, jika salah RetxCount atau ERRORCOUNT mencapai nya batas maksimum maka frame akan dibuang, pesan kesalahan dikirim ke lapisan jaringan di atas dan protokol (entitas) diatur ulang.

Tiga metode yang paling umum yang digunakan untuk menentukan protokol komunikasi adalah diagram transisi state, diperpanjang event-state tabel, dan program terstruktur tingkat tinggi. Dalam banyak kasus, kita mendefinisikan protokol sebagai kombinasi ini ditambah dengan waktu diagram urutan ke menggambarkan primitif pengguna jasa yang terkait dengan protokol.

Spesifikasi formal primer ditunjukkan pada Gambar 1.33. Dalam bagian (A) diagram transisi state yang digunakan, pada bagian (b) event-state diperpanjang meja, dan di bagian (c) pseudocode terstruktur.

 

 

Menggunakan metode state diagram transisi, mungkin state bagian entitas protokol ditampilkan dalam oval dengan state-state tertentu yang ditulis dalam mereka. arah panah (juga dikenal sebagai busur) menunjukkan kemungkinan transisi antara state-state, dengan event yang masuk menyebabkan transisi dan yang dihasilkan event dan spesifik tindakan keluar ditulis bersama. Jika, untuk Sebagai contoh, sebuah L_DATA.request (LDATAreq) yang diterima dari antarmuka LS_user, maka frame diformat dan output untuk antarmuka MAC_user (TxFrame), timer dimulai untuk frame [1], variabel send urutan bertambah [2], dan state WTACK masuk. Demikian pula, jika ACK-frame menerima dengan N (R) sama dengan N (S) dalam bingkai tunggu dan CRC adalah benar, maka timer berhenti [3] dan transisi dapat diartikan dengan cara yang sama.

Meskipun diagram transisi berguna untuk menunjukkan yang benar operasi protokol, karena keterbatasan ruang tidak selalu praktis untuk menampilkan semua kemungkinan kemungkinan aktivitas masuk termasuk kesalahan kondisi. Oleh karena itu yang paling diagram transisi tidak lengkap spesifikasi. Selain itu, dengan semua tapi yang paling sederhana dari protokol, kita perlu banyak diagram tersebut untuk menentukan bahkan operasi yang benar dari protokol. Ini untuk alasan ini bahwa kita menggunakan diperpanjang meja event-state dan terstruktur metode kode program.

Dengan menggunakan metode table event-state diperpanjang - seperti yang kita lihat di bagian (b) dari angka - kita dapat menampilkan semua peristiwa yang masuk mungkin dan protokol (Sekarang) menyatakan dalam bentuk tabel. Untuk masing-masing state, entri tabel mendefinisikan event keluar, tindakan tertentu (s), dan state baru untuk semua kemungkinan Peristiwa yang masuk. Juga, jika predikat yang terlibat, ia mendefinisikan set alternatif tindakan (s). Jelas, diperpanjang meja event-state adalah jauh lebih ketat Metode karena memungkinkan untuk semua kemungkinan masuk-event, sekarang-state kombinasi. Sebuah meja event-dasar state hanya memiliki satu tindakan yang mungkin dan berikutnya state untuk setiap kombinasi yang masuk-event / hadir state. Ini adalah Kehadiran predikat - dan karenanya mungkin tindakan alternatif / state berikutnya - yang menimbulkan penggunaan istilah "diperpanjang" tabel event-state.

Ketika kita menafsirkan tindakan yang harus diikuti jika predikat yang terlibat, kita harus mencatat bahwa ini ditampilkan dalam urutan. Oleh karena itu tindakan yang akan diikuti jika primer dalam keadaan WTACK dan ACK-frame diterima (ACKRCVD), adalah pertama untuk menentukan apakah P0 dan P1 keduanya benar. Jika mereka, maka melaksanakan tindakan tertentu [3] dan [6] dan memasuki keadaan IDLE. Lain, menentukan apakah {P0 dan NOTP1} benar, dan sebagainya. Jika kondisi tidak benar maka kesalahan dicurigai dan tindakan yang akan ditampilkan.

Sebuah fitur dari tabel event-state diperpanjang adalah bahwa itu cocok lebih mudah untuk implementasi di kode program dari diagram transisi state. Kita bisa melihat ini dengan mempertimbangkan spesifikasi pseudocode dari RQ menganggur primer pada Gambar 1.33 (c). Dalam gambar ini ditampilkan sebagai sebuah program, tetapi di praktek ini diterapkan dalam bentuk prosedur atau fungsi sehingga dapat disertakan dengan lapisan protokol lainnya dalam satu program. Namun, ini tidak mempengaruhi operasi dasar dari program ditampilkan.

Ketika masing-masing program (lapisan) pertama dijalankan, prosedur inisialisasi adalah dipanggil. Ini melakukan fungsi seperti inisialisasi semua variabel state untuk nilai awal mereka dan isi dari array EventStateTable dengan yang di diperpanjang meja event-state. Program ini kemudian memasuki loop tak terbatas menunggu aktivitas masuk untuk tiba di salah satu antrian input.

Event yang masuk yang menyebabkan program untuk menjalankan pertama ditugaskan untuk EventType. Isi saat PresentState dan EventType kemudian digunakan sebagai indeks untuk array EventStateTable untuk menentukan integer - 0, 1, 2, 3, atau 4 - yang mendefinisikan tindakan pemrosesan yang terkait dengan peristiwa itu. Untuk Misalnya, jika integer diakses adalah 2, hasil ini dalam fungsi predikat P0 dan P1 sedang dipanggil dan, tergantung pada state computed mereka (benar atau false), doa dari prosedur event keluar yang tepat, ditambah dengan prosedur tindakan tertentu (s) seperti yang didefinisikan dalam spesifikasi; untuk Misalnya, atau memulai ulang timer, dan memperbarui PresentState.

Kami telah menyederhanakan pseudocode untuk menyoroti struktur masing-masing Program dan karenanya metodologi pelaksanaan. Tidak ada kode ditampilkan untuk berbagai prosedur event keluar atau untuk fungsi predikat. Di praktek, ini harus dilaksanakan dengan cara yang jelas menggunakan langkah yang diperlukan tercantum dalam spesifikasi.

1.4.8 primitif layanan Pengguna

Seperti yang kita dijelaskan di bagian terakhir, untuk melakukan transfer blok informasi di seluruh saluran transmisi / link, jaringan sumber lapisan kegunaan ECB dengan primitif L_DATA.request dan blok informasi dalamnya. Demikian pula, link tujuan lapisan (protokol), pada penerimaan kesalahan-bebas I-frame yang berisi blok informasi, juga menggunakan ECB untuk lulus memblokir ke lapisan jaringan dengan L_DATA.indication primitif di dalamnya.

Contoh

Gunakan diagram bingkai urutan yang ditunjukkan sebelumnya pada Gambar 1.23 dan daftar nama disingkat diberikan pada Gambar 1.34 (a) untuk menentukan operasi dari RQ menganggur sekunder dengan menggunakan (i) diagram transisi state, (Ii) diperpanjang tabel event-state, (iii) pseudocode.

Jawab:

Spesifikasi RQ menganggur sekunder di setiap form diberikan dalam Gambar 1.34 (b), (c), dan (d) masing-masing. Perhatikan bahwa hanya dua variabel state diperlukan untuk sekunder: menerima variabel urutan - ditampilkan sebagai Vr dalam spesifikasi - yang memegang nomor urut yang terakhir diterima dengan benar I-frame, dan ERRORCOUNT yang menyimpan catatan jumlah I-frame yang salah diterima. Sekali lagi, jika Kesalahan Penghitungan mencapai batas maksimum yang ditentukan pesan kesalahan - LERRORind - adalah output ke lapisan jaringan di ECB.

 

 

Akhirnya, untuk kesalahan dan aliran skema kontrol kami telah digariskan dalam bagian sebelumnya berfungsi dengan benar, kita telah mengasumsikan bahwa kedua berkomunikasi protokol link telah diinisialisasi sehingga mereka siap untuk pertukaran informasi. Misalnya, kedua sisi link harus mulai dengan sama mengirim dan menerima urutan variabel sebelum frame informasi yang ditularkan. Secara umum, ini dikenal sebagai inisialisasi atau link fase penyiapan dan, setelah semua data telah dipertukarkan di link, ada link fase pemutusan. Karena link setup dan pemutusan fase tidak prihatin dengan transfer aktual data pengguna, mereka secara kolektif disebut sebagai manajemen link. Dua fungsi manajemen link juga dimulai oleh lapisan jaringan (protokol) menggunakan ECB dan set primitif yang kami tunjukkan pada Gambar 1.35 (a). Karena primitif yang ditampilkan dalam sama urut seperti yang dikeluarkan, bentuk yang mewakili berbagai layanan pengguna primitif terkait dengan protokol dikenal sebagai diagram urutan waktu. Perhatikan bahwa untuk menghindari diagram menjadi terlalu berantakan, kami telah meninggalkan off dua primitif indikasi kesalahan.

Pada saat menerima sebuah L_CONNECT.request primitif, entitas protokol link pada sumber menginisialisasi semua variabel state dan kemudian menciptakan link SETUP frame (dikenal sebagai protokol data unit (PDU)). Ini dikirim ke koresponden (Peer) entitas protokol link di tujuan dengan menggunakan dipilih mode transmisi. Pada saat menerima bingkai SETUP, tujuan menginisialisasi variabel state sendiri dan hasil dengan mengirim L_CONNECT.indication primitif ke LS_user koresponden dan frame pengakuan kembali ke sumber.

Karena pengakuan ini tidak berhubungan dengan I-frame, tidak berisi nomor urut. Hal ini diketahui, karena itu, sebagai bernomor pengakuan atau UA-frame. Pada penerimaan ini UA-frame, sumber protokol entitas mengeluarkan L_CONNECT.confirm primitif LS_user yang dan link sekarang siap untuk transfer data menggunakan layanan L_DATA. Akhirnya, setelah semua data telah ditransfer, link setup dirilis menggunakan layanan L_DISCONNECT, yang juga merupakan layanan dikonfirmasi. Itu bingkai yang sesuai, yang dikenal sebagai putuskan atau frame DISC, diakui menggunakan UA-frame.

Modus operasi dari lapisan link ini dikenal sebagai berorientasi koneksi modus dan, seperti yang telah kami jelaskan, ia menyediakan handal layanan. Seperti yang kita ditunjukkan pada awal Bagian 1.4, namun, dalam banyak aplikasi modus operasi tidak digunakan dan sebagai gantinya sederhana upaya terbaik Layanan ini digunakan di mana protokol link layer di tempat tujuan hanya membuang setiap frame yang diterima dengan kesalahan. Dua primitif pengguna jasa terkait dengan mode ini ditunjukkan pada Gambar 1.35 (b).

Karena itu tidak perlu untuk mengatur koneksi logis sebelum mengirim blok informasi, modus operasi yang dikenal sebagai connectionless yang modus dan, untuk membedakan antara layanan transfer data terkait dengan dua mode, seperti yang kami tunjukkan pada gambar, dua primitif layanan digunakan adalah L_UNITDATA.request dan L_UNITDATA.indication. Juga, karena dalam modus connectionless tidak ada transmisi ulang yang digunakan, ada urutan nomor yang diperlukan. Namun, perlu diketahui bahwa perbedaan antara kedua mode hanya terjadi pada lapisan link control.

1.4.9 The HDLC protocol

Untuk menyimpulkan bagian ini, kami menggambarkan aspek-aspek yang dipilih dari contoh praktis dari protokol link layer dikenal sebagai tingkat tinggi kontrol data link (HDLC) protokol. Ini adalah standar internasional yang telah ditetapkan untuk digunakan dengan sejumlah konfigurasi jaringan yang berbeda dan jenis. Ini termasuk duplex link point-to-point yang digunakan selama sirkuit akses terkait dengan ISDN, dan setengah-duplex multi-drop / broadcast link seperti yang digunakan di beberapa LAN. Oleh karena itu ada protokol HDLC asli dan sejumlah varian dari itu, yang masing-masing menggunakan medan yang sedikit berbeda dalam header frame dan juga berbeda lapisan link control. Contoh termasuk prosedur akses tautan D-channel (LAPD) yang digunakan dengan ISDN dan kontrol hubungan logis (LLC) yang digunakan dengan LAN.

Dalam HDLC, frame yang dikirim oleh primer ke sekunder yang dikenal sebagai perintah, dan orang-orang dari sekunder ke primer sebagai tanggapan. Juga, ketika lapisan kontrol link yang beroperasi di koneksi berorientasi (terpercaya) modus, semua frame error dan kontrol aliran dikenal sebagai frame pengawasan dan berbagai frame yang digunakan untuk mengatur dan memutuskan link logis dikenal sebagai frame bernomor. Sebuah format standar yang digunakan untuk semua frame, bagaimanapun, dan ini ditunjukkan pada Gambar 1.36 (a).

 

Seperti yang kita lihat, HDLC didasarkan pada kontrol transmisi bit-oriented skema dengan bendera untuk menunjukkan awal dan akhir setiap frame bersama-sama dengan bit penyisipan dan penghapusan nol untuk memastikan pola flag (01111110) tidak tidak terjadi dalam bitstream antara bendera. The frame check sequence (FCS) adalah CRC 16-bit yang dihitung dengan menggunakan generator polynomial:

x16 + x12 + x5 + 1

CRC dihasilkan pertama menggunakan prosedur kami jelaskan dalam Lampiran B tetapi langkah tambahan yang diambil untuk membuat cek lebih kuat. Ini melibatkan penambahan enam belas 1s ke ekor dividen (bukan nol) dan pembalik sisanya. Hal ini memiliki efek yang sisanya dihitung dengan penerima tidak semua nol tapi pola bit 0001 1101 0000 1111.

Berbagai definisi bidang kontrol bit diperlihatkan pada Gambar 1.36 (b). S-lapangan di frame pengawasan dan M-lapangan di frame bernomor yang digunakan untuk menentukan jenis frame tertentu. Yang mengirim dan menerima urutan nomor - N (S) dan N (R) - digunakan dalam hubungannya dengan kesalahan dan aliran prosedur pengendalian.

P / F bit dikenal sebagai polling / bit akhir. Sebuah bingkai dari jenis apa pun disebut bingkai perintah jika dikirimkan oleh stasiun primer dan bingkai respon jika dikirim oleh stasiun sekunder. P / F bit disebut bit jajak pendapat bila digunakan dalam bingkai perintah dan, jika diatur, menunjukkan bahwa penerima harus mengakui ini bingkai. Penerima mengakui frame ini dengan kembali yang sesuai bingkai respon dengan P / F bit set; itu kemudian dikenal sebagai bit akhir.

Penggunaan tiga bit untuk setiap N (S) dan N (R) berarti bahwa nomor urut dapat berkisar dari 0 sampai 7. Hal ini, pada gilirannya, berarti bahwa send maksimum jendela 7 dapat dipilih. Meskipun ini cukup besar untuk banyak aplikasi, yang melibatkan link yang sangat panjang (link satelit, misalnya) atau sangat tinggi bit rate memerlukan lebih besar send jendela jika utilisasi link yang tinggi yang harus dicapai. Format diperpanjang menggunakan tujuh bit (0 melalui 127), sehingga meningkatkan maksimum kirim jendela 127. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 1.36 (c).

Field alamat mengidentifikasi stasiun sekunder yang mengirim frame, dan tidak diperlukan dengan link point-to-point. Namun, dengan link multipoint, yang bidang alamat dapat berupa delapan bit - mode normal - atau kelipatan delapan bit - modus diperpanjang. Dalam kasus terakhir, menggigit 1 dari alamat paling signifikan oktet (s) adalah / diatur ke 0 dan bit 1 pada oktet terakhir diatur ke 1. Bit yang tersisa membentuk alamat. Di kedua mode, alamat dari semua 1s digunakan sebagai all-stasiun alamat broadcast.

Frame tak bernomor digunakan baik untuk membuat link logis antara primer dan sekunder dan untuk menginformasikan sekunder modus operasi yang akan digunakan. Misalnya, set modus seimbang asynchronous (SABM) perintah bingkai - ditunjukkan oleh M-bit di bidang kontrol – adalah digunakan untuk membuat link logis di kedua arah ketika link duplex point-to-point yang digunakan. Contoh lain adalah DISC-frame (yang digunakan untuk lepaskan link) dan UA-frame, yang merupakan bingkai respon dan dikirim untuk mengakui penerimaan yang lain (perintah) frame di kelas ini. Juga, ketika beroperasi di connectionless yang (upaya terbaik) modus, tidak ada pengakuan informasi yang diperlukan. Oleh karena itu semua informasi ditransmisikan dalam Informasi bernomor (UI) frame dengan bidang kontrol diatur ke 11000000.

Empat frame pengawasan digunakan untuk menerapkan RQ terus menerus skema kontrol kesalahan dan memiliki fungsi sebagai berikut:

■ penerima siap (RR): ini memiliki fungsi yang sama dengan ACK-frame di Angka 1,27 dan 1,28;

■ menolak (REJ): ini memiliki fungsi yang sama dengan NAK-frame di goback- yang Skema N;

■ selektif menolak (SREJ): ini memiliki fungsi yang sama dengan NAK-frame di skema berulang selektif;

■ penerima tidak siap (RNR): ini dapat digunakan oleh sekunder untuk meminta utama untuk menangguhkan pengiriman setiap I-frame baru.

Setiap RR (ACK) frame berisi menerima nomor urut - N (R) - yang mengakui telah menerima yang benar dari semua I-frame menunggu pengakuan sampai dengan dan termasuk yang dengan N (S) sama dengan N (R) - 1. Ini adalah sedikit berbeda dari apa yang kita digunakan sebelumnya dalam urutan frame diagram di Angka 1,27 dan 1,28 di mana N (R) mengakui I-frame sampai N (S). Ini karena di HDLC menerima variabel urutan V (R) bertambah sebelum ACK-frame dikembalikan daripada setelah seperti yang kita digunakan dalam angka sebelumnya.

Ringkasan dari berbagai primitif layanan dan jenis frame (protocol unit data) terkait dengan HDLC diberikan pada Gambar 1.37 (a). Dalam prakteknya, ada adalah frame lebih bernomor terkait dengan HDLC daripada yang ditampilkan di mencari tapi, seperti yang disebutkan sebelumnya, tujuannya adalah hanya untuk menyorot dipilih aspek HDLC operasi. Untuk memperkuat pemahaman lebih lanjut, a (disederhanakan) state diagram transisi untuk HDLC diberikan pada Gambar 1.37 (b). Pertama entri bersama satu sama arc adalah event yang masuk menyebabkan transisi (jika ada); entri kedua adalah tindakan yang dihasilkan. Perhatikan bahwa diagram transisi state hanya menunjukkan operasi yang benar dari entitas protokol; biasanya itu disertai dengan definisi yang lebih lengkap dalam bentuk event-state diperpanjang meja dan / atau pseudocode.

 

1.5 Protocol stacks

Seperti yang kita menunjukkan pada Gambar 1.37 dari bagian sebelumnya, HDLC protokol link layer dibangun pada layanan transmisi data yang mendasari lapisan fisik untuk menyediakan baik handal atau terbaik-upaya pelayanan untuk mentransfer frame yang mengandung data pengguna melalui link data. Angka tersebut juga menunjukkan bagaimana HDLC protokol menyediakan layanan ini melalui serangkaian primitif pengguna jasa. Sebagai kita dapat menyimpulkan dari ini, oleh karena itu, protokol lapisan link menawarkan didefinisikan set primitif pengguna jasa - bagian (a) - dan mengimplementasikan layanan ini dengan bertukar urutan jenis bingkai - yang disebut protokol data unit (PDU) - dengan protokol link layer yang sama di sistem remote menggunakan layanan yang disediakan oleh lapisan fisik yang mendasari. Juga, baik jenis dan urutan PDU yang dipertukarkan ditentukan oleh protokol lapisan link – bagian (B). pengaturan umum ini dikenal sebagai layering dan ditunjukkan pada diagram bentuk pada Gambar 1.38 (a).

Seperti yang akan kita lihat, ada sejumlah lapisan protokol yang terlibat dalam data transfer melalui Internet. Setiap lapisan melakukan fungsi yang didefinisikan dalam konteks subsistem komunikasi secara keseluruhan. Protokol yang digunakan pada setiap lapisan dipilih untuk memenuhi kebutuhan kombinasi aplikasi / jaringan tertentu. Dua rekan berkomunikasi entitas protokol dalam setiap lapisan beroperasi sesuai dengan protokol yang ditentukan untuk melaksanakan fungsi yang diperlukan lapisan. Hal ini dicapai dengan menambahkan kontrol protokol yang sesuai informasi (PCI) untuk kepala data yang ditransfer. Dalam kasus HDLC protocol, misalnya, PCI termasuk mengirim dan menerima urutan angka. PDU lengkap kemudian ditransfer ke entitas protokol rekan di sistem remote menggunakan layanan yang disediakan oleh lapisan bawah. Yang terakhir hanya memperlakukan PDU sebagai data pengguna, menambahkan PCI sendiri untuk ini untuk membuat baru PDU dan hasil untuk mentransfer PDU baru ke lapisan rekan yang sama di sistem remote lagi menggunakan layanan yang disediakan oleh lapisan bawah.

1.5.1 Protokol Internet tumpukan

Seperti namanya, protokol link layer yang bersangkutan hanya dengan transfer dari data pengguna - sebuah PDU dari protokol lapisan tepat di atasnya dalam praktek - Melalui link fisik point-to-point. Oleh karena itu ketika berkomunikasi melalui jaringan, ini adalah link fisik yang menghubungkan sistem akhir sumber / stasiun ke jalur akses terdekat dari jaringan; misalnya, gateway akses di kasus Internet. Sebuah contoh yang terpisah dari protokol ini kemudian diperlukan untuk mentransfer PDU atas setiap link fisik yang menghubungkan switch / router yang membentuk jaringan dan juga melalui link yang menghubungkan remote gateway akses ke tujuan akhir sistem stasiun. Seperti yang bisa kita simpulkan dari ini, oleh karena itu, protokol tambahan yang diperlukan untuk rute PDU atas total jaringan. Ini adalah peran lapisan jaringan dan, dalam kasus Internet, protokol ini disebut protokol internet (IP).

IP menyediakan layanan connectionless terbaik-upaya yang melibatkan format PDU yang akan ditransfer ke dalam paket, masing-masing memiliki alamat jaringan yang luas yang unik dari kedua sumber dan tujuan akhir sistem di header setiap paket / PDU. Seperti link dan fisik lapisan bawah itu, protokol jaringan - IP - tidak peduli dengan isi dari paket yang ditransfer tetapi hanya dengan cara total paket - header / PCI ditambah PDU / data yang ditransfer - disalurkan melalui total jaringan.

Seperti yang kita ditunjukkan dalam pendahuluan bab ini, mendukung Internet berbagai aplikasi. Ini termasuk e-mail, akses Web, telepon dan seterusnya. E-mail dan akses Web memerlukan layanan connection-oriented terpercaya sedangkan untuk telephony layanan terbaik-upaya yang lebih tepat. Jelas, Oleh karena itu, sejak IP hanya menyediakan layanan terbaik-upaya, protokol tambahan / Lapisan diperlukan untuk mendukung kedua jenis aplikasi. Ini adalah peran lapisan transport, yang menyediakan aplikasi dengan jaringan-independen layanan pertukaran data.

Untuk mendukung kedua jenis layanan, ada dua protokol transportasi di lapisan transport: protokol kontrol transmisi (TCP), yang menyediakan layanan handal, dan protokol pengguna datagram (UDP), yang menyediakan layanan terbaik-usaha. The PDU yang berkaitan dengan kedua protokol semua ditransfer melalui jaringan / internet menggunakan protokol IP network layer. Sebagai tambahan, karena ada beberapa aplikasi, lapisan transport juga bertanggung jawab untuk mengarahkan aliran aplikasi PDU ke aplikasi terkait di Lapisan aplikasi.

Lapisan aplikasi menyediakan pengguna, melalui antarmuka yang sesuai, dengan akses ke berbagai aplikasi Internet. Terkait dengan setiap aplikasi adalah protokol aplikasi tertentu yang menyediakan pengguna dengan layanan yang sesuai. Set lengkap protokol ini kemudian disebut stack protokol Internet atau yang lebih umum, TCP / IP stack protokol. Hal ini ditunjukkan dalam bentuk diagram pada Gambar 1.38 (b). Seperti yang dapat Anda menyimpulkan dari ini, nama ini berasal dari dua protokol yang membentuk inti dari protokol Internet stack.