Datapakke er et grunnelement ved transport av data via et moderne digitalt telenett. Datapakken består av en gruppe binærsifre (bit) som sendes samlet etter hverandre over en datalinje eller via et telenett. Noen av bitene er informasjonbit som sendes fra en bruker til en annen ("nyttelasten"), mens andre er kontrollbit som anvendes under transporten for styring og overvåkning av datapakken, slik som nettverkadresser for sender og mottaker, koder for å oppdage forstyrrelser/feil introdusert i bitgruppen, og koder for prioritering av datapakken. Alle kontrollbitene er ordnet i karakterer ("byte") med lengde og innhold som avhenger av betydningene.

Serier av datapakker avsendes i sekvenser fra bruker, og det kan være opphold av tilfeldig varighet mellom pakker. I et nettverk med pakkesvitsjing kan datapakkene bli dirigert til å følge samme rute frem til mottaker. Dette kalles "virtuell linje” ("virtual circuit"), siden datapakkenes rekkefølge derved opprettholdes likeledes som for en fysisk linje. I det tidlige internasjonale X.25-nettet var dette tilfelle. Eller hver datapakke kan dirigeres uavhengig av hverandre gjennom nettverket, til dels over ulike veier. Da kalles pakkene "datagram", og de kan bli mottatt i en annen rekkefølge enn de ble avsendt. Dette er tilfelle i dagens Internett. Nummerering av pakkene må da medfølge blant kontrollbitene, slik at korrekt pakkesekvens kan gjenopprettes. I et pakkesvitsjet nett kan datapakkene bli forsinket i varierende grad ved at de venter i trafikk-køer for videresending ut fra svitsjene som de passerer. På mottakersiden kalles variasjonene for "pakkejitter", som gir skadelig forstyrrelser dersom informasjonsbitene skal formidle et kontinuerlig signal for lyd eller video. Ved formidling kun av data/tekst og stillbilder har slik pakkejitter liten betydning.

Det finnes en rekke ulike formater for datapakker, og de avhenger av hvilket overføringssystem ("protokoll") som er aktuelt. Pakkene starter vanligvis med et "pakkehode" som inneholder all kontrollinformasjonen, og straks deretter følger alle informasjonsbitene. Samlet lengde av datapakker kan typisk være mellom 64 og 1500 byte (512-12 000 bit), slik som i Internett, men det finnes også systemer der lengden varierer fra 7 til 65 542 byte (NASA Deep Space Network).

Kontrollbitene kan typisk angi informasjon om:

  • nettverkadresser for avsender og mottaker
  • hvilket format og overføringsprotokoll pakken følger
  • lengden på pakkehode, lengden på pakken totalt
  • prioritering og behandlingsinstruksjoner for pakken
  • informasjon om fragmentering og nummerering for sekvenser av pakker
  • informasjon om pakkens "levetid"
  • sjekksummer for deteksjon av feil i hode og hele pakken

Lange pakker vil kunne splittes ("fragmenteres") til flere korte pakker, der strekninger i nettverket underveis krever dette. Nummerering av fragment-pakkene gjør det mulig å rekonstruere pakken. Nedtelling av et kontrolltall ved hver svitsj gjør det mulig å automatisk slette en pakke som er "gått vill" i nettet og overskrider sin levetid. En algoritme der alle bitene inngår i regnestykket fører til en unik kode ("sjekksum"), og etter gjentatt regnestykke hos mottaker vil denne stemme kun når ingen feil er introdusert i datapakken underveis. Stemmer ikke sjekksummen vil mottakeren således oppdage at feil er kommet inn, og da må mottaker sende anmodning til avsender om å gjenta sending av pakken.

En datapakke som er tilpasset et valgt overføringssystem kan formidles samlet som nyttelast i en annen type datapakke tilpasset et annet overføringssystem, med nytt pakkehode lagt til. Dette avgjøres av den ”nettverkarkitektur” som benyttes, jfr. protokoll.

Paul Baran hos RAND Corporation i USA utførte i 1963/64 en utredning der han fremsatte ideen om pakkesvitsjing. Dette førte i 1967 til planer om Arpanettet og begrepet "datapakke". Uavhengig av dette, og uvitende om Baran's tanker, utviklet Donald W. Davies ved National Physics Laboratory (NPL) i England de samme konseptene og foreslo en plan for eksperimentell utprøving av dette i 1966. Senere ble det satt i gang utvikling av pakkesvitsjete prøvenett i en rekke land, - også i Norge hos Televerkets forskningsinstitutt (TF) i 1971. På den tid pågikk utbygging av bedriftsinterne datanett hos flyselskaper, banker og andre desentraliserte virksomheter, med ulike løsninger utviklet hos utstyrsleverandørene. Vanligvis skjedde transport av data via fast leide linjenettverk som bit-sekvenser av begrenset lengde og med adresser og annen kontrollinformasjon lagt til, uten at dette ble kjent som ”datapakker”. Et eksempel er SNA-systemet fra IBM.

Egentlig var prinsippet om datameldinger overført sammen med kontrollinformasjon meget tidlig godt kjent innenfor telekommunikasjon. Med gammeldags telegrafi ble det sendt telegrammer som inneholdt kontrollkoder, og dersom meldingteksten ble for lang kunne den deles og sendes i separate enheter. De gamle fjernskrivernettene fungerte likeledes, og de hadde særskilte koder for ruting, for kvitteringer eller ønske om gjentaking, etc. For det internasjonale militære fjernskrivernettet var det i 1950-årene fastsatt en omfattende standard ACP 127 ("Allied Control Procedure"), der lange meldinger ble delt i ”segmenter”, tilsatt kontrollinformasjon og sendt separat, gjerne over ulike veier.

Kommunikasjon mellom datamaskiner utnytter således velkjente gamle prinsipper, men kompleksitet og overføringshastigheter har økt meget, i tilpasning til datateknologien. Det har kostet stor innsats i samarbeid mellom parter fra mange kanter  å enes i full detalj om hensiktsmessige standarder, som X.25 og senere TCP/IP, slik at alle varianter av utstyr uten videre kan kommunisere automatisk.

Se www.protocols.com for detaljert beskrivelse

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.