Máray Tamás

Hálózatok hálózata: az internet

III.1. A csomagkapcsolás

Tételezzük fel, hogy az egyik számítógép információt akar küldeni egy másiknak. Ekkor a következőt teszi: az elküldendő üzenetet - amely lehet bármi: szöveg, adat, digitalizált kép, hang, mozgókép stb. - kicsiny (mondjuk néhányszor 10 vagy 100 byte-os) adatcsomagokra bontja, ezek mindegyikét kiegészíti a távoli gép címével, majd szépen bedobja őket a lokális hálózatba. Az adatcsomagok útra kelnek és eljutnak a gateway-hez, ami a címzés alapján kitalálja, hogy milyen irányban (vagyis melyik kommunikációs csatornán) kell továbbküldeni őket, hogy közelebb jussanak céljukhoz. Ha újabb gateway-hez érkeznek, újra lezajlik az útválasztás. Végül aztán az adatcsomagok megérkeznek céljukhoz, a megcímzett számítógéphez. Ennyi az egész. Nagyon egyszerű, ugye? A nehézség persze mindig a részletekben rejlik, amelyeket most elnagyoltunk. Például, hogy hogyan lehet megcímezni a számítógépeket? Hogyan találja ki a gateway, hogy melyik a helyes útirány? Mi történik, ha elvész vagy útközben megsérül egy adatcsomag? Megannyi izgalmas kérdés!

Az eljárást mindenesetre csomagkapcsolásnak nevezik (lásd az animációt). A hálózatunk tehát sok-sok piciny adatcsomagot szállít, a gateway-ek pedig a csomagok útját kapcsolgatják, mintha váltók lennének a vasúti pályán. Minden csomag halad a maga útján, a saját célállomása felé. Egyik erre, másik arra. A válaszüzenet is hasonló módon érkezik vissza, esetleg másik útvonalon, de ez tulajdonképpen mellékes.

A csomagkapcsolás elve az, ami alapvetően megkülönbözteti ezt a kommunikációs módszert például a telefonrendszer működésétől. A (hagyományos, analóg) telefonrendszerek a vonalkapcsolás elvén működnek, vagyis a készülékek között a beszélgetés idejére létrejön egy áramkör, és az így kialakuló kommunikációs csatorna csak ehhez a beszélgetéshez tartozó információkat továbbítja. Ha mondjuk a beszélgető partnerek éppen hosszú másodpercekre mély hallgatásba burkolóznak, a kommunikációs csatorna akkor is le van foglalva számukra - noha ez teljesen felesleges. A világ első csomagkapcsolt számítógép-hálózata az ARPANET volt, az internet őse.

A csomagkapcsolás elvén működő hálózat vonalain egyidejűleg sok különböző kommunikációs kapcsolat adatai áramolhatnak. Így az infrastruktúra kihasználása rendkívül hatékony lesz. Egyetlen vonal egyidejűleg akár sok ezer párbeszédet is kiszolgál. Ez az, ami olcsóvá teszi az interneten az információk továbbítását. A dologhoz hozzátartozik persze az is, hogy amikor sok kommunikációs kapcsolatnak kell egyidejűleg osztoznia a kommunikációs csatornán, akkor ritkábban juthatnak át az adott kapcsolathoz tartozó adatcsomagok; ezért úgy érezzük, a hálózat "lelassul". Ha kevesebb számú kapcsolat van, több teljesítmény jut egyre, tehát az az érzésünk, hogy a hálózat "gyorsabb". Valójában a hálózat mindig ugyanolyan sebességgel szállítja az információt, csak nem mindegy, hogy hányfelé oszlik a teljesítménye. A kommunikációs csatornák adattovábbítási kapacitását sávszélességnek nevezzük, mértékegysége bit/sec.