packet switching

Packet Switching

Prinsip-prinsip Packet SwitchingContoh Sistem

Virtual Circuit & DatagramRouting

Traffic ControlX.25

Prinsip Packet Switching Message dibagi menjadi paket2 kecil sebelum

ditransmisikan Pipelining ->mengurangi transmission delay A B C D

Keuntungan: - Efisiensi line besar - Menggunakan prioritas - Dapat mengkonversi data rate - Memungkinkan error detection & correction, fault

diagnosis - Sender & receiver tdk perlu ready bersamaanDua Pendekatan Packet Switching1. Datagrams2. Virtual Circuit

Datagrams• Tiap paket diperlakukan sendiri2

melalui network, tanpa referensi paket sebelumnya, misal : Internet

• Keuntungan: 1. Mencegah fase setup 2. Lebih fleksibel 3. Lebih reliable

Virtual Circuit Perencanaan dasar rute

dilakukan sebelum transfer data Keuntungan : 1. Mudah dalam error & flow

control 2. Penggunaan bandwidth lebih

efisien

Ukuran Paket

Hubungan ukuran paket dan transmission time

Makin banyak & makin sedikit paket dapat meningkatkan delay: 1. Tiap paket mengandung sejumlah header banyak paket, banyak header.2. Bila lebih banyak paket digunakan untuk message tunggal.

Perbandingan Circuit & Packet Switching

3 tipe delay :1.Delay penyebaran (propagation delay):

sinyal-> menyebar dr node ke node lain.

2.Waktu transmisi : transmitter->mengeluarkan blok data.

3.Node delay : node->melakukan proses (switch data)

Circuit switching Datagram packet switching Virtual circuit packet switching

Tergantung pada path transmisi Tidak tergantung Tidak tergantung

Transmisi data secara kontinu Transmisi paket-paket Transmisi paket-paket

Interaksi yang cukup cepat Idem Idem

Message-message tidak disimpan

Paket-paket mungkin disimpan sampai dikirim

Paket-paket disimpan sampai dikirim

Path dibentuk untuk seluruh percakapan

Rute terbentuk untuk tiap paket Rute terbentuk untuk seluruh percakapan

Delayy setup panggilan; delay transmisi diabaikan

Delay transmisi paket Delay setup panggilan; delay transmisi paket

Sinyal sibuk bila party yang dipanggil sibuk

Pengirim mungkin memberitahukan jika paket tidak dikirimkan

Pengirim memberitahukan koneksi diabaikan

Kelebihan beban mungkin memblok setup panggilan; tidak ada delay untuk pembentukan panggilan-panggilan

Kelebihan beban meningkatkan delay paket

Kelebihan beban mungkin memblok setup panggilan; meningkatkan delay paket

Elektromekanikal atau komputerisasi switching node

Small switching node Small switching node

Pemakai bertanggung jawab untuk kehilangan proteksi message

Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk paket-paket individu

Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk serangkaian paket-paket

Biasanya tidak ada konversi kecepatan atau kode

Ada Ada

Bandwidth transmisi yang tetap Pemakaian bandwidth yang dinamis

Pemakaian bandwidth yang dinamis

Tidak ada kelebihan bit-bit setelah setup panggilan

Kelebihan bit-bit dalam tiap message

Kelebihan bit-bit dalam tiap paket

Operasi eksternal & internal Secara eksternal, PSN -

>datagram atau virtual circuit, namun internalnya bisa berbeda.

Eksternal view : interface antara PSN dengan host

Internal view : operasi2 dalam PSN

Kombinasi Jaringan * Eksternal virtual circuit, internal virtual circuitEksternal virtual circuit, internal virtual circuit : ketika user meminta (merequest) suatu virtual circuit, rute melalui jaringan dibentuk. Semua

paket akan mengikuti rute yang sama itu. * Eksternal virtual circuit, internal datagramEksternal virtual circuit, internal datagram : jaringan memegang tiap paket yang terpisah. Oleh karena itu paket yang berbeda untuk virtual circuit yang sama akan mengambil rute yang berbeda. Bagaimanapun juga, jaringan berusaha untuk mengirim paket-paket ke tujuan. Secara

tipikal, jaringan akan menyimpan paket-paket pada node tujuan sehingga mereka mungkin diminta untuk pengiriman.

* Eksternal datagram, internal datagramEksternal datagram, internal datagram : tiap paket diperlakukan sendiri-sendiri dari kedua-duanya baik user maupun jaringan.

* Eksternal datagram, internal virtual circuitEksternal datagram, internal virtual circuit : kombinasi ini membuat sedikit perbedaan, karena satu terkena biaya implementasi virtual circuit

tetapi tanpa memperoleh manfaat.

Contoh Jaringan 

  Operasi internal

Datagram Virtual circuit

 Operasi Eksternal

Datagram ARPANET(packet)

-----

Virtual circuit ARPANET(message,paket)

TYMNET (packet multiplexing)SNA (rute virtual dan eksplisit)

Routing Dalam PCN, perlu ditentukan path

sender ke destination. Biasanya tedapat banyak path, sehingga kita harus memilih satu.

Karakteristik : * Kebenaran * Stabil * Sederhana * Indah * Kekuatan * Optimalitas

Elemen dari Teknik Routing

Performance Criteria :• Jumlah loncatan • Cost• Delay• Peletakkan

Network Information Source : • None• Local• Adjacent node (berdekatan)• Nodes along route • All nodes

Routing Strategy :• Tetap• Flooding• Random• Adaptif

Decision Time:• Packet (Datagram)• Session (Virtual circuit)

Decision Place:• Each node• Central node• Originating node

Network Information Update Timing • Continue * Periodic• Major load change• Topologi change

Algortima Biaya TerkecilMencari biaya terkecil dlm pemakaian PSN Djikstra Algorithm :

1. Inisialisasi: M = {s}, Dn = dsn for n s2. Cari node tetangga diluar M yg mempunyai path dgn

biaya terkecil dari node S, satukan ke M Cari w M shg Dw = min(j M) Dj Tambahkan w to M3. Perbaharui path dengan biaya terkecil Dn = min[Dn , Dw + dwn] untuk semua n M Ulangi langkah 2 & 3 sampai M = N

Keterangan :N : kumpulan node jaringan S : Sumber nodeM : kumpulan node yg digolongkan oleh

algoritma aij : Biaya link dari node i ke j ; dii = 0, dan dij

= ~ jika 2 node tidak dihubungkan secara langsung; dij 0 jika 2 node dihubungkan secara langsung.

Dn : Biaya path dengan biaya terkecil dari node S ke node n yang diketahui pada algoritma.

Bellman Ford’s Algorithm1. Inisialisasi:

Dn (0) = for all n s

Ds (h) = 0 for all h

2. Untuk tiap h 0

Dn(h+1) = min(j) [Dj(h) + djn]

Keterangan :S : sumber nodeH : jumlah link maksimum dalam suatu path pada

tingkatan dari algoritma Dn (h) : Biaya path dengan biaya terkecil dari node S

ke node n dibawah tekanan dari tidak lebih h links.

Routing Strategy1. Fixed Routing - Rute tetap - Keuntungan: * Sederhana * Reliable - Kerugian: * Kurang fleksibel * Tidak bereaksi pada kegagalan jaringan

Routing Strategy2. Flooding (Penyebaran) * Sebuah paket dikirim oleh sebuah sumber node ke

setiap satu node tetangganya. * Sifat : 1. Tiap kemungkinan rute dicoba 2. Paling sedikit 1 duplikat menggunakan rute hop

minimum. * Kerugian : 1. Meningkatkan delay 2. Meningkatkan traffic jaringan

Routing Strategy

3. Random Routing * Link dipilih secara random. * Jarang dipakai -> krn delay tidak

dapat diprediksi dalam pengiriman paket & peningkatan beban lalu lintas.

Routing Strategy4. Adaptive RoutingDigunakan untuk 2 alasan : 1. Dpt membuktikan performa seperti yg dilihat

oleh pengguna jaringan. 2. Menolong kontrol lalu lintas. • Tiga Tipe:a. Isolated->local info, distributed controlb. Distributed->info dari tetangga, distributed

controlc. Centralized->info dari semua node,

centralized control

Traffic Control Karakteristik : * Tipe->Flow control,

Congestion Control, Deadlock Avoidance

* Scope->Paket(datagram), Stream(VC)

* Level->Hop, Network acces, Entry to exit

Flow Control Receiver mengontrol kecepatan

menerima data, sehingga data tdk menumpuk

Menggunakan sliding window

Congestion Control Mengatur sejumlah paket dalam jaringan yg

berada di bawah level dimana performanya turun secara drastis.

Menggunakan teori queueing Mekanisme : 1. Kirim suatu paket kontrol dari node yang penuh ke

beberapa atau semua node sumber 2. Bergantung pada informasi routing 3. Gunakan paket end to end 4. Biarkan node-node packet switching menambah

informasi congestion ke paket-paket sementara mereka berangkat.

Deadlock Avoidance Merancang jaringan agar tidak deadlock. Deadlock->kondisi dimana kumpulan node-

node tdk dapat memajukan paket-paket karena tidak ada buffer.

3 tipe deadlock: 1. Direct store-and-forward deadlock 2. Indirect store-and-forward deadlock 3. Reassembly deadlock

X.25• Standar yg mengkhususkan interface

antara host dan PSN secara universal, digunakan dalam ISDN.

• Tiga Layer :

3 Layer :

1. Physical Layer : interface fisik (X.21 / V.24 (EIA 232))

2. Link Layer : Transfer melalui link fisikal sbg rangkaian frame (LAP-B)

3. Packet Layer : kontrol informasi & user membentuk paket

X.25 Interface

Tipe Koneksi dalam X.251. Virtual Call (Switched Virtual Call) menggunakan setup & prosedur call

yang jelas.2. Permanent Virtual Circuit Tidak ada setup dan clearing

prosedur.3. Fast Select Call Untuk pertukaran data diatas 128 b

sementara data di-setup & cleared.