1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie ze sposobami przesyłania pakietów w sieci telekomunikacyjnej w trybach połączeniowym i bezpołączeniowym.

2. Wykonanie ćwiczenia.

Krótki opis użytego programu.

Graf przedstawia 9 węzłów, o równoważnych wagach na poszczególnych łukach. Badając poszczególne tryby transmisji, wybieraliśmy węzeł początkowy, węzeł końcowy oraz węzły uszkodzone. Schematycznie przedstawia to poniższy rysunek:

00031689.jpg 

Podczas ćwiczenia program symulacyjny informował o kolejnych realizowanych etapach transmisji. Każdy przekaz rozpoczynany jest wyborem najkrótszej drogi transmisji, realizowanym za pomocą algorytmu Dijkstry.

O trybach transmisji - ogólnie.

Obydwa badane w ćwiczeniu tryby przeprowadzania transmisji danych oparte są na technice komutacji pakietów, która polega na przesyłaniu danych przez sieć w postaci pakietów i pozwala użytkownikowi na nawiązywanie połączeń z wieloma osobami równocześnie. Pakiety są to równe fragmenty przesyłanej informacji (wyjątkiem jest pakiet ostatni, którego długość może być mniejsza), opatrzone nagłówkiem. On również ma stałą długość, zawiera adresy źródłowy i docelowy, numer pakietu - pozwalający na właściwe zestawienie informacji w punkcie docelowym, oraz identyfikator zawartej w pakiecie informacji.

Tryb połączeniowy - analiza działania.

Tryb połączeniowy, po wyborze najkrótszej drogi od "1" do "9", wysyła żądanie zestawienia połączenia od węzła początkowego "1" do węzła "2". Po uzyskaniu potwierdzenia połączenia, żądanie zostanie przekazane dalej od węzła "2" do węzła "3". Proces ten następuje do momentu w którym zestawiona zostaje już cała trasa, wtedy potwierdzenie zestawienia połączenia zostaje przekazane od węzła ostatniego do pierwszego. W ten sposób dokonano sprawdzenia całej trasy, po którym następuje realizacja transmisji danych. Ostatnim elementem przesyłania informacji w trybie połączeniowym jest rozłączanie połączenia od węzła początkowego do końcowego i potwierdzenie rozłączenia (w kierunku odwrotnym).

Aby uniknąć utraty lub przekłamania pakietu istnieją trzy mechanizmy kontroli błędów:

  • pozytywne potwierdzanie zestawienia połączenia,
  • retransmisja po przekroczeniu limitu czasu (gdy stacja nadawcza nie dostanie potwierdzenia odbioru ramki, po pewnym ustalonym czasie wysyła ją ponownie),
  • generowanie przez stację nadawczą ciągu kontrolnego dla pakietu danych sprawdzanego przez stację odbiorczą

Jeżeli konieczne jest zestawienie drogi transmisji dla procesów działających przez długi czas, lub transmitujących pliki o dużej pojemności, możliwe jest ustanowienie stałego połączenia między dwoma użytkownikami. Wyeliminowane zostają w ten sposób fazy zestawiania i rozłączania połączenia, jednak może ono być wykorzystane jedynie do transferu plików.

Podczas ćwiczenia za pomocą trybu połączeniowego realizowaliśmy transmisję mowy i transmisję danych - z punktu widzenia sieci usługi te niczym się nie różnią. Techniki kodowania głosu i zamiany na postać cyfrową powodują że głos przesyłany jest w pakietach jak dane, oczywistym wymaganiem są minimalne opóźnienia w transmisji i przetwarzaniu.

Przeprowadziliśmy również symulację działania sieci przy jednym lub kilku węzłach uszkodzonych. Nadal wybierana zostaje najkrótsza droga transmisji, tym razem jednak z pominięciem węzłów uszkodzonych. Gdy przysłanie informacji od węzła początkowego do końcowego jest niemożliwe ze względu na położenie uszkodzonych węzłów program informuje o braku połączenia.

Tryb bezpołączeniowy - analiza działania.

Tryb bezpołączeniowy nie wymaga potwierdzenia zestawienia połączenia, tylko od razu, po wyborze drogi, pakiet zostaje wysłany. Po pokonaniu przez każdy pakiet drogi od węzła początkowego do końcowego zostaje wysłane potwierdzenie odebrania pakietu. Pakiety przesyłane są niezależnie od siebie. Może się zatem zdarzyć, że poszczególne pakiety składające się na jedną informację, będą wędrować po sieci różnymi drogami, zatem możliwa jest sytuacja, że pakiety będą docierać do punktu docelowego w innej kolejności niż zostały wysłane. Dlatego też pakiety muszą być dodatkowo numerowane. Za odtworzenie poprawnej kolejności odpowiada system użytkownika docelowego, który jest także odpowiedzialny za wykrywanie pakietów zawierających błędy i pakietów utraconych oraz ewentualne żądanie ich retransmisji.

Symulacja transmisji danych polegała na przesłaniu czterech oddzielnych pakietów danych. W trybie bezpołączeniowym pakiet zostaje wysłany od razu (bez sprawdzania połączenia). Po pokonaniu przez każdy pakiet drogi od węzła początkowego do końcowego zostaje wysłane potwierdzenie odebrania pakietu. Każdy pakiet przesyłany jest inną drogą o ile pozwala na to usytuowanie ewentualnych węzłów uszkodzonych.

Zdecydowanie najszybciej realizowana jest usługa przesyłania SMS-ów. Jest to wynikiem dokonanego w programie założenia, przyjętego by odróżnić transmisje danych od transmisji SMS.