Comunicazione orientata alla connessione - Connection-oriented communication

La comunicazione orientata alla connessione è una modalità di comunicazione di rete nelle telecomunicazioni e nelle reti di computer, in cui viene stabilita una sessione di comunicazione o una connessione semipermanente prima che qualsiasi dato utile possa essere trasferito, consentendo la capacità di garantire che i dati siano consegnati nell'ordine corretto al livello di comunicazione superiore. L'alternativa alla trasmissione orientata alla connessione è la comunicazione senza connessione , ad esempio la comunicazione in modalità datagramma utilizzata dai protocolli IP e UDP, in cui i dati possono essere consegnati fuori ordine, poiché diversi pacchetti di rete vengono instradati indipendentemente e possono essere consegnati su percorsi diversi.

La comunicazione orientata alla connessione può essere una connessione a commutazione di circuito o una connessione a circuito virtuale in modalità pacchetto . In quest'ultimo caso, può utilizzare un protocollo di circuito virtuale del livello di trasporto come il protocollo TCP , che consente la consegna dei dati in ordine sebbene la commutazione di livello inferiore sia senza connessione, oppure può essere un livello di collegamento dati o una modalità di commutazione del livello di rete , in cui tutti i pacchetti di dati appartenenti allo stesso flusso di traffico vengono consegnati sullo stesso percorso e i flussi di traffico sono identificati da un identificatore di connessione piuttosto che da informazioni di instradamento complete, consentendo una rapida commutazione basata su hardware.

I servizi di protocollo orientati alla connessione sono spesso, ma non sempre, servizi di rete affidabili , che forniscono un riconoscimento dopo la consegna riuscita e funzioni di richiesta di ripetizione automatica in caso di dati mancanti o errori di bit rilevati. ATM , Frame Relay e MPLS sono esempi di un protocollo inaffidabile orientato alla connessione. SMTP è un esempio di protocollo orientato alla connessione in cui se un messaggio non viene consegnato, viene inviato un rapporto di errore al mittente che rende SMTP un protocollo affidabile.

Commutazione del circuito

La comunicazione a commutazione di circuito , ad esempio la rete telefonica pubblica commutata , ISDN , SONET/SDH e reti a maglie ottiche , sono sistemi di comunicazione intrinsecamente orientati alla connessione. La comunicazione in modalità circuito fornisce garanzie che i dati arriveranno con larghezza di banda costante e con un ritardo costante e viene fornita la consegna in ordine di un flusso di bit o flusso di byte . Gli interruttori vengono riconfigurati durante una fase di creazione del circuito.

Commutazione del circuito virtuale

La comunicazione a commutazione di pacchetto può anche essere orientata alla connessione, che è chiamata comunicazione in modalità circuito virtuale . A causa della commutazione di pacchetto, la comunicazione può soffrire di bit rate e ritardo variabili, a causa del carico di traffico variabile e della lunghezza della coda dei pacchetti. Le comunicazioni orientate alla connessione non sono necessariamente protocolli affidabili .

Poiché possono tenere traccia di una conversazione, i protocolli orientati alla connessione sono talvolta descritti come stateful.

Comunicazione in modalità di connessione a livello di trasporto

I protocolli del livello di trasporto orientati alla connessione forniscono comunicazioni orientate alla connessione su sistemi di comunicazione senza connessione. Un protocollo di livello di trasporto orientato alla connessione, come TCP , può essere basato su un protocollo di livello di rete senza connessione (come IP ), ma ottiene comunque la consegna in ordine di un flusso di byte, mediante la numerazione della sequenza dei segmenti sul lato del mittente , buffering dei pacchetti e riordino dei pacchetti di dati sul lato del ricevitore. La numerazione sequenziale richiede la sincronizzazione bidirezionale dei contatori di segmenti durante una fase di creazione della connessione in tre fasi.

Collegamento dati e commutazione di circuito virtuale a livello di rete

In un livello di collegamento dati a commutazione di pacchetto orientato alla connessione o protocollo di livello di rete , tutti i dati vengono inviati sullo stesso percorso durante una sessione di comunicazione. Il protocollo identifica i flussi di traffico solo da un numero di canale/flusso di dati, spesso indicato come identificatore di circuito virtuale (VCI), piuttosto che da informazioni di instradamento complete per ciascun pacchetto (indirizzi di origine e destinazione) utilizzati nella commutazione di datagrammi senza connessione come i router IP convenzionali. Nella comunicazione orientata alla connessione, le informazioni di instradamento possono essere fornite ai nodi di rete durante la fase di creazione della connessione, dove il VCI è definito in tabelle in ciascun nodo. Pertanto, la commutazione dei pacchetti e il trasferimento dei dati effettivi possono essere gestiti da un hardware veloce, al contrario di un instradamento lento basato su software. In genere, questo identificatore di connessione è un numero intero piccolo (10 bit per Frame Relay, 24 bit per ATM, ad esempio). Ciò rende gli switch di rete sostanzialmente più veloci (poiché le tabelle di routing sono solo semplici tabelle di ricerca e sono banali da implementare nell'hardware). L'impatto è così grande, infatti, che anche i protocolli tipicamente senza connessione, come il traffico IP, vengono contrassegnati con prefissi di intestazione orientati alla connessione (ad esempio, come con MPLS o il campo ID flusso integrato di IPv6 ).

ATM e Frame Relay, ad esempio, sono entrambi esempi di protocolli di livello di collegamento dati orientati alla connessione e inaffidabili . Esistono anche protocolli affidabili senza connessione, come il protocollo a livello di rete AX.25 , quando passa i dati in I-frame. Ma questa combinazione è rara e l'assenza di connessione affidabile è rara nelle reti moderne.

I protocolli orientati alla connessione gestiscono il traffico in tempo reale in modo sostanzialmente più efficiente rispetto ai protocolli senza connessione, specialmente con pacchetti brevi di lunghezza costante, motivo per cui ATM deve ancora essere sostituito con Ethernet per trasportare flussi di traffico isocroni in tempo reale, specialmente in reti fortemente aggregate come dorsali, dove il motto "la larghezza di banda è economica" non mantiene le sue promesse. L'esperienza ha inoltre dimostrato che l'over-provisioning della larghezza di banda non risolve tutti i problemi relativi alla qualità del servizio. Pertanto, al momento non si prevede che (10-)gigabit Ethernet sostituisca ATM.

Alcuni protocolli orientati alla connessione sono stati progettati o modificati per ospitare sia dati orientati alla connessione che dati senza connessione.

Esempi

Esempi di comunicazione in modalità pacchetto orientata alla connessione, ovvero comunicazione in modalità circuito virtuale:

Guarda anche

Riferimenti