Paketvermittelte Netze (PSN) sind eine Art von Computernetzwerktechnologie, die zur Übertragung von Daten zwischen zwei oder mehr Knotenpunkten verwendet wird. Es handelt sich dabei um eine Art von Kommunikationssystem, bei dem die Daten in Paketen und nicht in einem kontinuierlichen Strom gesendet werden, was eine effizientere Nutzung der Bandbreite und eine zuverlässigere Verbindung ermöglicht. PSNs sind ein wichtiger Bestandteil moderner Kommunikationssysteme, da sie für eine Vielzahl von Anwendungen wie Voice over Internet Protocol (VoIP), Videostreaming und Online-Spiele verwendet werden.
Paketvermittelte Netze verwenden eine Vielzahl von Protokollen zur Datenübertragung. Die am häufigsten verwendeten Protokolle sind Internet Protocol (IP), Transmission Control Protocol (TCP) und User Datagram Protocol (UDP). Die Daten werden zunächst in Pakete unterteilt, die jeweils eine eindeutige Kennung haben, und durch das Netz geschickt. Die Pakete werden dann an ihren Bestimmungsort gesendet, wo sie wieder zusammengesetzt werden und die Daten rekonstruiert werden.
Der Hauptvorteil eines paketvermittelten Netzes ist die effiziente Nutzung der Bandbreite. Durch die Aufteilung der Daten in Pakete, anstatt sie in einem kontinuierlichen Strom zu senden, können mehrere Pakete gleichzeitig gesendet werden, wodurch es möglich ist, mehr Daten auf einmal zu senden. Dies ermöglicht eine schnellere Datenübertragung und kann die Latenzzeit verringern, was für Anwendungen wie VoIP und Online-Spiele wichtig ist.
Einer der Hauptnachteile von paketvermittelten Netzen besteht darin, dass sie anfälliger für Datenverluste sind. Da die Pakete unabhängig voneinander gesendet werden, können sie während der Übertragung verloren gehen oder beschädigt werden. Dies kann zu Kommunikationsfehlern führen, da die Daten möglicherweise nicht korrekt empfangen werden.
Es gibt zwei Hauptarten von paketvermittelten Netzen: virtuelle Leitungsnetze und verbindungslose Netze. Virtuelle Leitungsnetze stellen eine dedizierte Verbindung zwischen zwei Knoten für die Dauer der Kommunikation her, während verbindungslose Netze jedes Paket unabhängig voneinander senden und keine dedizierte Verbindung herstellen.
Zu den gängigsten Beispielen für paketvermittelte Netze gehören das Internet, Mobilfunknetze und Ethernet. Das Internet verwendet IP als primäres paketvermitteltes Protokoll, während Mobilfunknetze eine Vielzahl von Protokollen verwenden, wie z. B. GSM und CDMA. Ethernet ist eine Art lokales Netzwerk (LAN), das für die Verbindung von Computern und Geräten an einem einzigen Ort verwendet wird.
Paketvermittelte Netze werden für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet, darunter Webbrowsing, E-Mail, VoIP, Video-Streaming und Online-Spiele. Webbrowser verwenden das HTTP-Protokoll, um Webseiten an Benutzer zu senden, während VoIP das RTP-Protokoll für die Sprachkommunikation verwendet. Videostreaming und Online-Spiele verwenden eine Vielzahl von Protokollen wie UDP und TCP zur Datenübertragung.
Sicherheit ist ein wichtiger Aspekt bei der Nutzung paketvermittelter Netze. Daten können verschlüsselt werden, um sie vor Lauschangriffen und Manipulationen zu schützen, während Maßnahmen zur Zugangskontrolle eingesetzt werden können, um den Zugang zum Netz zu beschränken. Mit Firewalls kann bösartiger Datenverkehr blockiert werden, während Intrusion Detection Systeme Administratoren auf mögliche Sicherheitsbedrohungen aufmerksam machen können.
Ein paketvermitteltes Netz ist ein Netz, in dem Daten in kleinen Paketen gesendet werden, die nach einer Reihe von Regeln durch das Netz geleitet werden. Ein Beispiel für ein paketvermitteltes Netz ist das Internet.
Die Paketvermittlung ermöglicht die Aufteilung von Daten in kleine Pakete, die unabhängig voneinander über ein gemeinsames Kommunikationsmedium gesendet werden können. Es gibt zwei Haupttypen der Paketvermittlung: Datagramme und virtuelle Schaltungen.
Bei der Datagramm-Paketvermittlung wird jedes Paket unabhängig gesendet, ohne dass eine spezielle Verbindung zwischen Sender und Empfänger aufgebaut wird. Dies ist die einfachste Form der Paketvermittlung, aber sie kann dazu führen, dass Pakete in der falschen Reihenfolge ankommen oder verloren gehen, wenn das Netz überlastet ist.
Bei der Paketvermittlung über virtuelle Schaltkreise wird eine dedizierte Verbindung zwischen Sender und Empfänger aufgebaut, bevor die Daten gesendet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Pakete immer in der richtigen Reihenfolge ankommen, aber es wird mehr Overhead benötigt als bei der Datagramm-Paketvermittlung.
Es gibt vier Haupttypen von Netzwerk-Switches: Layer 2, Layer 3, Multilayer und Virtual.
Layer-2-Switches sind die am weitesten verbreitete Art von Switches. Sie arbeiten auf der Datenübertragungsschicht (Layer 2) des OSI-Modells und leiten den Datenverkehr auf der Grundlage der MAC-Adresse der angeschlossenen Geräte weiter.
Layer-3-Switches sind anspruchsvoller als Layer-2-Switches und können neben der Vermittlung auch Routing-Funktionen übernehmen. Sie arbeiten auf der Netzwerkschicht (Layer 3) des OSI-Modells und leiten den Datenverkehr auf der Grundlage der IP-Adresse der angeschlossenen Geräte weiter.
Multilayer-Switches sind die modernste Art von Switches. Sie können alle Funktionen eines Layer-2-Switches und eines Layer-3-Switches übernehmen und darüber hinaus weitere Funktionen wie Quality of Service (QoS) und Firewall-Filterung ausführen.
Virtuelle Switches sind softwarebasierte Switches, die in virtualisierten Umgebungen eingesetzt werden können. Sie bieten viele der gleichen Funktionen wie hardwarebasierte Switches, sind aber wesentlich einfacher zu implementieren und zu verwalten.