パケット交換
コンピュータネットワークを介してデータを送信する方法

電気通信において、パケット交換とは、データを固定形式の短いメッセージ（パケット）にグループ化し、電気通信ネットワークを介して伝送する方法です。パケットはヘッダーとペイロードで構成されます。ヘッダーはパケットを宛先に導き、ペイロードはオペレーティングシステム、アプリケーションソフトウェア、または上位層プロトコルによって抽出され、使用されます。パケット交換は、世界中のコンピュータネットワークにおけるデータ通信の基本的な基盤です。

1960年代初頭、アメリカの技術者ポール・バラン氏は、アメリカ国防総省の資金提供を受けたランド研究所の研究プログラムの一環として、分散適応型メッセージ・ブロック・スイッチングという概念を開発した。彼の提案は、分散ネットワーク上でメッセージ・ブロックをルーティングする低コストのハードウェアを用いて、フォールトトレラントで効率的な音声メッセージの通信方法を提供するというものだった。彼のアイデアは、ベルシステムにおける電気通信の発達に代表される、当時確立されていたネットワーク帯域幅の事前割り当ての原則と矛盾していた。この新しい概念は、1965年にイギリスのコンピュータ科学者ドナルド・デイヴィス氏が国立物理学研究所で独立した研究を始めるまで、ネットワーク実装者の間ではほとんど受け入れられなかった。デイヴィス氏は、高速コンピュータ・ネットワークでソフトウェア・スイッチを使用してデータ通信を行うという概念を考案し、「パケット・スイッチング」という用語を作った。 ARPANET と CYCLADES は、現代のインターネットの前身となる主要なネットワークでした。

コンセプト

このアニメーションは、ホスト間の連続するパケットが異なる経路を通るネットワークモデルを示しています。しかし、順序不同の配信はTCPを含むいくつかのネットワークプロトコルのパフォーマンスに悪影響を与えるため、インターネットでは、同じデータストリームに関連するパケットはほとんどの場合、同じ経路に沿ってルーティングしようとします。[4]

パケット交換の簡単な定義は次のとおりです。

アドレス指定されたパケットによるデータのルーティングと転送。チャネルはパケットの送信中のみ占有され、送信が完了するとチャネルは他のトラフィックの転送に使用できるようになります。[5] [6]

パケット交換により、固定形式の短いメッセージのシーケンス (つまり、パケット)として実現される可変ビット レートのデータ ストリームを、統計的多重化または動的帯域幅割り当て技術を使用して必要に応じて送信リソースを割り当てるコンピュータ ネットワーク経由で配信できます。スイッチやルータなどのネットワーク ハードウェアを通過する際に、パケットは受信され、バッファリングされ、キューイングされ、再送信 (格納および転送) されるため、ネットワークのリンク容量とトラフィック負荷に応じて遅延とスループットが変動します。 パケットは通常、先入先出バッファリングを使用して中間ネットワーク ノードによって非同期に転送されますが、公平キューイング、トラフィック シェーピング、または差別化または保証されたサービス品質(重み付け公平キューイングやリーキー バケットなど) のためのスケジューリング規則に従って転送されることもあります。 パケットベースの通信は、中間転送ノード (スイッチおよびルータ) の有無にかかわらず実装できます。

パケット交換は、もう一つの主要なネットワークパラダイムである回線交換とは対照的です。回線交換は、各通信セッションに専用のネットワーク帯域幅を事前に割り当てる方式で、各セッションのビットレートとノード間の遅延は一定です。携帯電話通信サービスなどの課金対象サービスの場合、回線交換はデータ転送がない場合でも接続時間単位ごとに料金が発生するのに対し、パケット交換は文字、パケット、メッセージなどの伝送情報単位ごとに料金が発生する場合があります。

パケットスイッチには、入力ポート、出力ポート、ルーティングプロセッサ、スイッチングファブリックの4つのコンポーネントがあります。[7]

歴史

発明と開発

1962年にポール・バランによって設計され、1964年に改良された「メッセージブロック」は、データパケットの最初の提案である。[8] [9]
パケット交換のコストパフォーマンスの傾向、1960年から1980年。[10]

小さなデータブロックを切り替えるという概念は、1960年代初頭にアメリカのランド研究所のポール・バランと、 1965年にイギリスの国立物理学研究所（NPL）のドナルド・デイヴィスによって独立して発明されました。 [1] [2] [3] [11]

1950年代後半、アメリカ空軍は半自動地上環境（SAGE）レーダー防衛システム用の広域ネットワークを構築した。このネットワークの脆弱性を認識した空軍は、核攻撃を受けても生き残り、対応を可能にして敵による先制攻撃の優位性（相互確証破壊を参照）の魅力を減少させるシステムを求めた。1960年代初頭、バランは空軍の構想を支援するため、分散型適応型メッセージブロックスイッチングの概念を発明した。 [12] [13] [14]この概念は1961年夏にブリーフィングB-265として初めて空軍に提示され、[15]後に1962年にRANDレポートP-2626として公開され、[8]最終的に1964年にレポートRM 3420として発表された。 [9]これらのレポートでは、大規模で分散型の生存可能な通信ネットワークの一般的なアーキテクチャが説明されている。この提案は3つの主要なアイデアから構成されていました。2点間のパスが複数ある分散型ネットワークの使用、ユーザーメッセージをメッセージブロックに分割すること、そしてこれらのメッセージをストアアンドフォワードスイッチングによって配信することです。[12] [16]バランのネットワーク設計は、低コストの電子機器であるハードウェアスイッチを使用して音声メッセージを高速デジタル通信することに重点を置いていました。 [17] [18] [19]

オックスフォード大学初の計算科学教授となったクリストファー・ストラチーは、 1959年2月に英国でタイムシェアリングに関する特許を出願した。[20] [21]同年6月、パリで開催されたユネスコ情報処理会議で「大型高速コンピュータにおけるタイムシェアリング」と題する論文を発表し、その概念をJCRリックライダーに伝えた。[22] [23]リックライダーは（ジョン・マッカーシーと共に）タイムシェアリングの開発に尽力した。1965年にリックライダーとリモートコンピュータとのタイムシェアリングについて話し合った後、[24] [25]デイヴィスは独自に同様のデータ通信概念を発明した。[26]彼の洞察は、高速通信を実現するために、固定形式の短いメッセージを高データ転送速度で使用するというものだった。[27]彼はさらに、インタフェースコンピュータや通信プロトコルを含む階層型の高速コンピュータネットワークの設計を進めた。[28] [29] [14]彼はパケット交換という用語を作り出し、英国で商用の全国データネットワークを構築することを提案した。[30] [31]彼は1966年にこの提案について講演し、その後、国防省（MoD）の人物が彼にバランの研究について語った。[32]

デイヴィスのチームの一員であったロジャー・スキャントルベリーは、1967年10月のオペレーティングシステム原理に関するシンポジウム（SOSP）で自分たちの研究成果を発表し（そしてバランの研究成果を引用した）。[33] [34] [35] [36] [37]会議でスキャントルベリーは、ARPANETでパケット交換を使用するよう提案し、ラリー・ロバーツを説得してメッセージ交換の方が経済的に有利であると納得させた。[38] [39] [40] [41] [42] [43]デイヴィスは、1024ビットのパケットサイズなど、バランと同じいくつかのパラメータを自身のネットワーク設計に選択した。パケットの順列（動的に更新される経路設定による）とデータグラムの損失（高速な送信元が低速な送信先に送信する際に避けられない）に対処するため、彼は「ネットワークのすべてのユーザーが何らかのエラー制御を自ら行う」と仮定し、[33]こうして、後にエンドツーエンド原理として知られるようになった原理を発明した。デイヴィスは、NPLのニーズに応え、パケット交換の実現可能性を証明するために、研究所内にローカルエリアネットワークを構築することを提案した。1969年初頭のパイロット実験の後、 [44] [45] [46] [47] NPLデータ通信ネットワークは1970年にサービスを開始した。[48]デイヴィスは日本に招かれ、パケット交換に関する一連の講演を行った。[49] NPLチームは、英国全土にデータ通信を提供できる規模で、データグラムとネットワークの輻輳に関するシミュレーション作業を行った。 [47] [50] [51] [52] [53]

ラリー・ロバーツは、ARPANET構築の提案依頼書で重要な決定を下した。[54]ロバーツは1967年2月にバランと会ったが、ネットワークについては議論しなかった。[55] [56]彼はフランク・ウェスターベルトに、ネットワークのメッセージサイズと内容の問題を調査し、「文字とブロックの転送、エラーチェックと再転送、コンピュータとユーザーの識別のための規則」を含むコンピュータ間通信プロトコルに関するポジションペーパーを書くように依頼した。[57]ロバーツは、ホストコンピュータを直接接続するという当初の設計を修正し、ウェズリー・クラークのアイデアを組み込み、SOSP で発表したインターフェイスメッセージプロセッサ(IMP)を使用してメッセージスイッチングネットワークを作成するというアイデアを取り入れた。[58] [59] [60] [61]ロバーツは、迅速に決断を下すことで知られていた。[62] SOSPの直後、彼はネットワーク上でデータ通信を可能にするためにパケット交換に関するデイヴィスのコンセプトと設計を取り入れ、[40] [63] [64] [65]バランからの意見を求めた。[66]

MITでロバーツと同時代人だったレナード・クラインロックは、1961年から62年にかけて博士論文でメッセージ交換の分野における待ち行列理論の応用を研究し、1964年にその研究成果を書籍として出版した。[ 67 ]デイヴィスは、1966年のパケット交換に関する論文[28]で、クラインロックの手法を適用し、「[パケット交換]システムの推定性能と、人間のユーザーにとって満足のいく応答時間に関する規定の要件との間には十分な余裕がある」ことを示した。 [68]これは、コンピュータネットワークの実現可能性に関する重要な疑問に答えたものである。[69]ラリー・ロバーツは1967年初頭にクラインロックを非公式にARPANETプロジェクトに招き入れた。[70]ロバーツとテイラーは応答時間の問題が重要であることを認識していたが、これを評価するためにクラインロックの方法論を適用せず、リアルタイムコンピューティングを意図していないストアアンドフォワードシステムに基づいて設計した。[71] SOSPの後、ロバーツがパケット交換を使用するように指示した後、[63]クラインロックはバランに意見を求め、バランとRANDを顧問として残すことを提案した。[72] [73] [74] ARPANETワーキンググループは、IMPのソフトウェアに関するレポートを作成する責任をクラインロックに割り当てた。[75] 1968年、ロバーツはクラインロックに、ARPANETのパケット交換のパフォーマンスを測定およびモデル化するためのネットワーク測定センター（NMC）をUCLAに設立する契約を授与した。 [72]

ボルト・ベラネック・アンド・ニューマン（BBN）がネットワーク構築の契約を獲得した。ボブ・カーンが中心となって設計したこのネットワークは、[76] [77]分散制御を備えた初の広域パケット交換ネットワークであった。[54] BBNの「IMP Guys」は、ルーティングアルゴリズム、フロー制御、ソフトウェア設計、ネットワーク制御など、ネットワーク内部動作の重要な側面を独自に開発した。[78] [79] UCLAネットワークマネジメントセンター（NMC）とBBNチームは、ネットワーク輻輳についても調査した。[76] [80] UCLAでクラインロックの大学院生だったスティーブ・クロッカーが率いるネットワークワーキンググループは、ホスト間プロトコルであるネットワーク制御プログラム（NCP）を開発し、これはバリー・ウェスラーがARPA向けに承認した。[81]ウェスラーは、ウェスラーが特定の特殊な要素を削除するよう指示した後、承認した。[82] 1970年、クラインロックはメッセージ交換に関する以前の分析研究を拡張し、ARPANETにおけるパケット交換に適用した。[83]

ARPANETは1972年10月にワシントンで開催された国際コンピュータ通信会議（ICCC）でデモンストレーションされました。[84] [85]しかし、パケット交換ネットワークの設計に関する根本的な疑問は残っていました。[86] [87] [88] [89]

ロバーツは1970年代初頭、通信業界の専門家たちにパケット交換のアイデアを提示しました。ARPANETが稼働する前は、ルーターのバッファがすぐに枯渇すると主張していました。ARPANETが稼働した後は、政府の補助金なしではパケット交換は経済的に成り立たないと主張しました。バランも同様の拒絶に直面し、1960年代に軍を説得してパケット交換ネットワークを構築することはできなかったのです。[10]

CYCLADESネットワークは、 1970年代初頭にルイ・プーザンによってインターネットワーキングを研究するために設計された。[90] [91] [92]これは、デイヴィスのエンドツーエンド原理を初めて実装し、パケット交換ネットワーク上でのデータの信頼性の高い配信をネットワーク自体のサービスではなく、ホストコンピュータに責​​任を持たせた。[93]彼のチームは、ベストエフォート型サービスを使用しながら、ユーザーアプリケーションに信頼性の高い仮想回線サービスを提供するという非常に複雑な問題に初めて取り組んだ。これは、後の伝送制御プロトコル（TCP）への初期の貢献となった。[94]

ゼロックスPARCのボブ・メトカーフらは、インターネットワーキングのためのイーサネットとPARCユニバーサルパケット（PUP）のアイデアを概説した。[95]

1974年5月、ヴィント・サーフとボブ・カーンは、ノード間でパケット交換を用いてリソースを共有するためのインターネットワーキングプロトコルである伝送制御プログラムについて説明した。 [96] TCPの仕様は、1974年12月にヴィント・サーフ、ヨゲン・ダラル、カール・サンシャインによって書かれたRFC  675（インターネット伝送制御プログラムの仕様）で公開された。 [97]

レミ・デプレらによって開発されたX.25プロトコルは、仮想回線の概念に基づいて構築されました。1970年代半ばから後半、そして1980年代初頭にかけて、フランス、イギリス、日本、アメリカ、カナダの参加を得て開発されたX.25を使用した国内および国際公共データネットワークが登場しました。その後、インターネットワーキングを可能にするためにX.75が補完されました。 [98]

1970年代後半、モノリシックな伝送制御プログラムは、インターネットプロトコル（IP）の上に伝送制御プロトコル（TCP）として階層化されました。多くのインターネットの先駆者たちは、これをインターネットプロトコルスイートへと発展させ、1980年代に登場した関連するインターネットアーキテクチャとガバナンスを構築しました。[99] [100] [101] [102] [103] [104]

レナード・クラインロックは1970年代にUCLAでARPANETのスループットと遅延を分析する理論研究を行った。[83] [105] [106]クラインロックは数百の研究論文を発表し、[107] [108]最終的に、待ち行列理論の理論とコンピュータネットワークへの応用に関する新しい研究分野を立ち上げた。[109] [110]学生のファルーク・カモウンと行った階層型ルーティングに関する研究は、インターネットの運用に不可欠なものとなった。[111] [112]

パケット交換は1978年にハフマン符号化の意味で最適であることが示された。[113] [114]

1980年代から1990年代初頭にかけて、ネットワークエンジニアリングコミュニティは、競合するプロトコルスイートの実装をめぐって二極化しており、これは一般に「プロトコル戦争」と呼ばれていました。インターネットプロトコルスイートとOSI参照モデルのどちらが、最も優れた堅牢なコンピュータネットワークを実現するのかは不明でした。 [115] [116] [117]

相補型金属酸化膜半導体（CMOS）VLSI（超大規模集積回路）技術は、1980年代から1990年代にかけて高速ブロードバンドパケットスイッチングの開発につながった。 [118] [119] [120]

「父子関係紛争」

1978年のIEEE会議論文集（Proceedings of the IEEE）のパケット交換に関する特別版で、ゲスト編集者のボブ・カーンは「分析はネットワーク設計問題に直接的な影響を与えていない」と述べている。[121]ロバーツが1982年にデータ通信研究に対するLMエリクソン賞に提出した「パケット交換の経済学」という論文では、デイヴィスの1967年のSOSP論文のみを参照し、バランやクラインロックの研究は参照していない。[122]クラインロックが同じ賞に提出した論文のタイトルは「パケット交換の原理」であった。[123]ロバーツが1986年に発表した「ARPANETとコンピュータネットワーク」という会議論文でも、バランの1964年の論文と自身の1966年の論文を引用しているが、クラインロックの研究については1970年代のARPANETに関する研究のみを参照している。[124]この論文は1995年にロバーツによってウェブ上で再公開されました。[125]

ロバーツは1990年代後半、1967年10月のSOSPの時点で既にパケット交換の概念を念頭に置いていた（ただし、会議で発表した論文には未だ名称も明記されておらず、多くの情報源が「曖昧」と評している）と主張し始めた。そして、この概念は、1961年から62年にかけて博士論文で同様の概念について書いていた古い同僚のクラインロックに由来すると主張し始めた。[60] [38] [61] [126] [127] 1997年、ロバーツとクラインロックは他の7人のインターネットの先駆者と共に、インターネット協会から出版された『インターネットの簡潔な歴史』を共著した。その中で、クラインロックは「1961年7月にパケット交換理論に関する最初の論文を、1964年にこのテーマに関する最初の書籍を出版した」とされている。[128]インターネットの歴史に関する多くの資料は、これらの主張を議論の余地のない事実として反映し始めました。これは、2001年にニューヨーク・タイムズ紙でケイティ・ハフナーが「父子関係論争」と呼んだものの対象となりました。 [129]

クラインロックのパケット交換への貢献に関する意見の相違は、1990年代のある時期にUCLAコンピュータサイエンス学部のウェブサイトに掲載されたクラインロックのプロフィール記事に遡る。そこでは、彼は「インターネット技術の発明者」と呼ばれていた。[130]このウェブページでのクラインロックの業績に関する描写は、初期のインターネットのパイオニアたちの間で怒りを買った。[131]この優先権をめぐる論争は、ドナルド・デイヴィスが2001年に死後に発表した論文で、1960年代初頭のクラインロックの研究がパケット交換に関連していたことを否定し、「彼がパケット交換の原理を理解していたという証拠は見当たらない」と述べたことで、公的な問題となった。デイヴィスはまた、ARPANETプロジェクトマネージャーのラリー・ロバーツがクラインロックを支持していたと述べ、ロバーツのオンライン上の著作とクラインロックのUCLAウェブページのプロフィールは「非常に誤解を招く」と指摘した。[132] [133] ウォルター・アイザックソンは、クラインロックの主張は「他の多くのインターネットの先駆者たちの激しい抗議を引き起こし、彼らはクラインロックを公然と攻撃し、メッセージを小さな断片に分割するという彼の短い言及はパケット交換の提案にはほど遠いと述べた」と書いている。[131]

デイヴィスの論文は、ARPANET のオンライン化の功績は誰の手にあるのかという、ボルト、ベラネック、ニューマン(BBN) のエンジニアたちと、ARPA 関連の研究者たちの間で繰り広げられた論争を再燃させた。[78] [79]この論争の典型は、BBN のウィル・クロウザーが 1990 年の口述歴史で、ARPA チームが推奨していたにもかかわらず、ポール・バランのパケット交換設計 (彼はこれをホットポテトルーティングと呼んだ) を「クレイジー」で無意味だと評したことである。[134]再燃した議論により、アレックス・マッケンジーを含む他のBBN元従業員も懸念を表明した。マッケンジーはデイヴィスに続き、クラインロックの研究がパケット交換に関連しているという主張に異議を唱え、「1964年の本全体を通して、パケット化のアイデアを示唆、分析、またはほのめかすものは何もありません」と述べた。[135]

元IPTO長官ボブ・テイラーもこの議論に加わり、「数十人のアーパネットの先駆者にインタビューした著者は、クラインロックとロバーツの主張が信じられていないことをよく知っている」と述べた。[136]ウォルター・アイザックソンは、「1990年代半ばまで、クラインロックは[バランとデイヴィス]がパケット交換のアイデアを考案したと信じていた」と指摘している。[131]

クラインロックの伝記ウェブページのその後のバージョンは、2009年にクラインロックによって著作権が取得されました。[ 137]彼はその後数十年にわたって自分の立場を擁護するよう求められました。[138] 2019年にインターネット歴史誌に掲載された論文はクラインロックの見解を支持しました。 [139 ]著者はクラインロックとロバーツにインタビューしましたが、スキャントルベリーにはインタビューしませんでした。 [140] 2023年、クラインロックは1960年代初頭に発表した論文はメッセージ交換に関するものであり、パケット交換について考えていたと主張しました。[141]一次資料や歴史家は、バランとデイヴィスがARPANETやインターネットを含む現代のコンピュータネットワークで使用されているデジタルパケット交換の概念を独立して発明したことを認めています。[1] [2] [40] [142] [143]

クラインロックは、1970年代にパケット交換に関する画期的な応用数学的研究を行い、数々の賞を受賞しています。この研究は、1960年代初頭の通信ネットワークにおけるメッセージ遅延の最適化に関する先駆的な研究の発展形でした。[83] [144]しかし、1960年代初頭の研究がパケット交換の概念を生み出し、ARPANETで使用されているパケット交換の概念の源泉となったというクラインロックの主張は、このテーマに関する資料に影響を与え、インターネットの歴史学において方法論的な課題を生み出しています。[129] [131] [133] [138]歴史家のアンドリュー・L・ラッセルは、「『インターネットの歴史』もまた、方法論的な問題を抱えています。それは、その源泉に近すぎる傾向があるということです。多くのインターネットの先駆者たちは今も生きており、活動しており、彼らの業績を記述する歴史を形作ることに熱心です。多くの博物館や歴史家も同様に、先駆者たちにインタビューし、彼らの物語を世に広めることに熱心です」と述べています。[145]

コネクションレスモードとコネクション指向モード

パケット交換は、データグラムを使用するコネクションレス型パケット交換と、仮想回線を使用するコネクション指向型パケット交換に分類できます。コネクションレス型システムの例としては、イーサネット、IP、ユーザーデータグラムプロトコル（UDP）などがあります。コネクション指向型システムには、 X.25、フレームリレー、マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）、TCPなど があります。

コネクションレスモードでは、各パケットには宛先アドレス、送信元アドレス、およびポート番号がラベル付けされます。また、パケットのシーケンス番号がラベル付けされる場合もあります。この情報により、パケットが宛先に到達するまでの経路を事前に確立する必要がなくなりますが、パケットヘッダーに必要な情報が増えるため、サイズが大きくなります。パケットは個別にルーティングされ、異なる経路を通る場合があり、その結果、順序どおりに配信されないことがあります。宛先では、パケットのシーケンス番号に基づいて、元のメッセージが正しい順序に再構成される可能性があります。このように、ネットワークはコネクションレス型のネットワーク層サービスのみを提供しますが、バイトストリームを伝送する仮想回線は、トランスポート層プロトコルによってアプリケーションに提供されます。

コネクション指向伝送では、パケットを転送する前に通信パラメータを確立するためのセットアップフェーズが必要です。セットアップに使用されるシグナリングプロトコルにより、アプリケーションは要件を指定し、リンクパラメータを検出できます。サービスパラメータの許容値はネゴシエートされます。転送されるパケットには、アドレス情報ではなく接続識別子が含まれる場合があり、パケットヘッダーは、このコードと、長さ、タイムスタンプ、シーケンス番号など、パケットごとに異なる情報のみを含む必要があるため、小さくなります。この場合、アドレス情報は、接続セットアップフェーズでのみ各ノードに転送されます。このフェーズでは、宛先への経路が検出され、接続が通過する各ネットワークノードのスイッチングテーブルにエントリが追加されます。接続識別子が使用される場合、パケットをルーティングするには、ノードがテーブルで接続識別子を検索する必要があります。[要出典]

TCPなどのコネクション指向トランスポート層プロトコルは、基盤となるコネクションレス型ネットワークを利用してコネクション指向のサービスを提供します。この場合、エンドツーエンド原則により、コネクション指向の動作はネットワーク自体ではなくエンドノードが担うことになります。

ネットワークにおけるパケット交換

通信ネットワークにおいて、パケット交換はチャネル容量の利用を最適化し、堅牢性を高めるために使用されます。[61]回線交換と比較して、パケット交換は非常に動的であり、明示的な予約ではなく使用状況に基づいてチャネル容量を割り当てます。これにより、帯域幅保証を削除する代わりに、十分に活用されていない予約によって生じる容量の無駄を削減できます。実際には、輻輳制御はIPネットワークで接続間の容量を動的にネゴシエートするために一般的に使用されます。パケット交換は、障害発生時のネットワークの堅牢性を高める可能性もあります。ノードに障害が発生した場合、パケットは障害を迂回してルーティングできるため、接続を中断する必要はありません。

パケット交換は、インターネットおよびほとんどのローカルエリアネットワークで使用されています。インターネットは、様々なリンク層技術を用いたインターネットプロトコルスイートによって実装されています。例えば、イーサネットやフレームリレーが一般的です。新しい携帯電話技術（GSM、LTEなど）もパケット交換を使用しています。パケット交換はコネクションレス型ネットワークと関連付けられています。これらのシステムでは、データ交換前に通信相手間で接続合意を確立する必要がないためです。

1976年の国際CCITT標準規格であるX.25は、フロー制御された 仮想回線サービスをユーザーに提供するという点で、パケット交換の注目すべき用途である。これらの仮想回線は、データ順序を保持したまま可変長パケットを確実に伝送する。カナダのDATAPACはX.25をサポートした最初の公衆網であり、その後フランスのTRANSPACが続いた。[146]

非同期転送モード（ATM）は、別の仮想回線技術です。X.25とは異なり、小さな固定長パケット（セル）を使用し、ネットワークがユーザーに フロー制御を課さない点が異なります。

MPLSやリソース予約プロトコル（RSVP）などの技術は、データグラムネットワーク上に仮想回線を構築します。MPLSとその前身、そしてATMは、「高速パケット」技術と呼ばれてきました。実際、MPLSは「セルのないATM」と呼ばれてきました。[147]仮想回線は、堅牢なフェイルオーバーメカニズムの構築や、遅延に敏感なアプリケーションへの帯域幅の割り当てに特に役立ちます。

パケット交換ネットワーク

このパケット交換ネットワークのリストは、 X.25導入前の初期の孤立したネットワーク、多くの郵便、電話、電信(PTT) 会社が世界規模の公衆データ ネットワークを提供していたX.25 時代、そして当初はOSI モデルと競合していた現代のインターネット時代という、重複する 3 つの時代に分かれています。

1960年代後半にドナルド・デイヴィスが行ったデータ通信とコンピュータネットワーク設計に関する研究は、米国、欧州、そして日本で広く知られるようになりました。これは、その後10年間に数多くのパケット交換ネットワークにインスピレーションを与える「礎石」となりました。（記事全文はこちら…）

参照

参考文献

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一次資料

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  • ポール・バラン「分散通信について：I 分散通信ネットワーク入門」（RANDメモ RM-3420-PR、1964年8月）
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  • DW Davies、KA Bartlett、RA Scantlebury、およびPT Wilkinson、「リモート端末で迅速な応答を提供するコンピュータ用デジタル通信ネットワーク」（ACM Symposium on Operating Systems Principles、1967年10月）
  • RA Scantlebury、PT Wilkinson、KA Bartlett、「デジタル通信ネットワークのためのメッセージスイッチングセンターの設計」（IFIP 1968）

さらに読む

  • ペルキー、ジェームズ・L.、ラッセル、アンドリュー・L.、ロビンス、ローリング・G. (2022). 『回路、パケット、プロトコル：起業家とコンピュータ通信、1968-1988』 モーガン＆クレイプール. ISBN 978-1-4503-9729-2。
  • ラッセル、アンドリュー・L.（2014年）『オープンスタンダードとデジタル時代：歴史、イデオロギー、そしてネットワーク』ケンブリッジ大学出版局、ISBN 978-1-139-91661-5。
  • ウィルキンソン、ピーター（2020年夏）、「パケットスイッチングとNPLネットワーク」、コンピュータリザレクション：コンピュータ保存協会誌（90）、ISSN  0958-7403
  • ポール・バラン氏へのオーラル・ヒストリー・インタビュー。ミネソタ大学チャールズ・バベッジ研究所（ミネアポリス）。バランは、RANDでの勤務環境、サバイバル通信への初期の関心、そして全11巻からなる著書『分散通信論』の発展、執筆、そして配布について語ります。また、後にARPANETの開発を担うARPAのグループとの交流についても語ります。
  • NPLデータ通信ネットワーク NPLビデオ、1970年代
  • パケット交換の歴史と設計、Baran、Roberts、Kleinrockによるサイトレビュー
  • ポール・バランとインターネットの起源
  • 1970年代のパケット交換に関する20以上の記事（2009年8月1日にオリジナルからアーカイブ）
  • 「パケット交換ネットワーク入門」Phrack 1988年5月3日。2023年12月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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