Bài giảng truyền dữ liệu chương 6 ths cao văn lợi

Chương Chuyển mạch kênh/chuyển mạch gói Mạng chuyển mạch Chuyển mạch kênh Chuyển mạch gói Cơng nghệ X.25 Cơng nghệ Frame Relay Cơng nghệ truyền dẫn không đồng ATM 1 Mạng chuyển mạch z Mạng chuyển mạch z Các kỹ thuật chuyển mạch 2 Chuyển mạch kênh - Circuit Switching z Circuit Switching: Chuyển mạch kênh; Chuyển mạch cứng – Kết nối giống đường ống (Pipe) nối nguồn đích z Để thực việc liên kết hai điểm nút, đường nối điểm nút điêm nút thiết lập mạng thể dạng gọi thông qua thiết bị chuyển mạch Hiện có loại mạng chuyển mạch chuyển mạch tương tự (analog) chuyển mạch số (digital) Chuyển mạch tương tự (Analog): Việc chuyển liệu qua mạng chuyển mạch tương tự thực qua mạng điện thoại z Chuyển mạch số (Digital): Đường truyền chuyển mạch số lần AT&T thiệu vào cuối 1980 AT&T giới thiệu mạng chuyển mạch số Acnet với đường truyền 56 kbs Việc sử dụng đường chuyển mạch số đòi hỏi sử dụng thiết bị phục vụ truyền liệu số (Data Service Unit - DSU) vào vị trí modem chuyển mạch tương tự z Chuyển mạch gói - Packet Switching z Packet Switching: Chuyển mạch gói – Connection Oriented; Virtual channels = hướng kết nối – Connectionless; Datagram = không kết nối ƒ ƒ Mạng chuyển mạch gói hoạt động theo nguyên tắc sau : Khi trạm mạng cần gửi liệu cần phải đóng liệu thành gói tin, gói tin mạng từ nút tới nút khác tới đến đích Do việc sử dụng kỹ thuật nên trạm không gửi tin tài nguyên mạng dành cho trạm khác, mạng tiết kiệm tài nguyên sử dụng chúng cách tốt ƒ 9 Người ta chia phương thức chuyển mạch gói làm phương thức: Phương thức chuyển mạch gói theo sơ đồ rời rạc Phương thức chuyển mạch gói theo đường xác định ¾ ¾ ¾ Với phương thức chuyển mạch gói theo sơ đồ rời rạc gói tin chuyển mạng cách độc lập, gói tin có mang địa nơi gửi nơi nhận Mỗi nút mạng tiếp nhận gói tin định xem đường gói tin phụ thuộc vào thuật tốn tìm đường nút thơng tin mạng mà nút có Việc truyền theo phương thức cho ta mềm dẻo định đường với gói tin trở nên mềm dẻo nhiên điều yêu cầu số lượng tính toán lớn nút nên phần lớn mạng chuyển sang dùng phương chuyển mạch gói theo đường xác định ¾ ¾ ¾ Trước truyền liệu đưòng (hay gọi đường ảo) thiết lập trạm gửi trạm nhận thông qua nút mạng Đường mang số hiệu phân biệt với đường khác, sau gói tin gửi theo đường thiết lập để tới đích, gói tin mang số hiệu đường ảo để nhận biết qua nút Điều khiến cho việc tính tốn đường cho phiên liên lạc cần thực lần 10 z Kiểm soát luồng liệu X25 X25 PLP sử dụng chế “cửa sổ” (Window) để kiểm soát luồng liệu (data flow control) nút 9Ở hướng truyền DL liên kết, “cửa sổ” xác định tập có thứ tự W số hiệu P(S) liên tiếp gói tin Như cửa sổ xác định giới hạn giới hạn (gói tin dầu cuối W gói tin truyền) 9Giá trị ngầm định W (cho hướng truyền) Nghĩa thời điểm có tối da gói tin nằm cửa sổ gói tin phép truyền Nguyên tắc: 9Khi P(S) thuộc cửa sổ, gói tin truyền 9Mỗi lần gói tin truyền sổ dịch chuyển 26 z Sliding Window Flow Control – Được sử dụng rộng rãi nhất, áp dụng hay nhiều tầng mạng, thường là: Data Link, Internetwork, hay Transport – Cho phép bên gửi phát liên tiếp số gói số liệu định phải dừng lại chờ biên nhận, trước tiếp tục phát – Bên nhận điều khiển lưu lượng cách kìm lại hay gửi biên nhận (gói ack, gói số liệu + ack) – Tại thời điểm, bên gửi phải ghi nhớ danh sách chứa số thứ tự liên tiếp gói số liệu mà phép gửi đi, gói số liệu gọi nằm cửa sổ gửi Tương tự vậy, bên nhận trì danh sách gọi cửa sổ nhận, tương ứng với gói số liệu mà phép nhận 27 z Sliding window Flow Control – Cửa sổ gửi nhận khơng thiết phải có độ lớn – Người ta đề xuất sử dụng số phương thức quản lý cửa sổ khác nhau: z biên nhận riêng rẽ z biên nhận cuối cửa sổ z biên nhận đầu cửa sổ z v.v – Kích thước cửa sổ W = Ỉ giao thức Stop-and-wait – Kích thước cửa sổ W > z Go-Back-N z Selective Repeat 28 Mạng chuyển mạch khung - Frame Relay (FR) 4.3.1 Kiến trúc z Được cải tiến từ X.25 z Hướng kết nối Ỉ packets phân phát thứ tự z No Flow Control and Error Control Ỉ giống Wide Area LAN z FR định nghĩa giao diện ES với mạng z Ứng dụng quan trọng Frame Relay: kết nối mạng LAN văn phịng cơng ty z Frame Relay đạt mức độ thành công vừa phải, sử dụng 29 …5 Mạng chuyển mạch khung – Frame Relay Đặc trưng công nghệ z FR thực chức mức Data link: tạo xử lý frame, địa hoá, quản lý kênh ảo 30 Mạng chuyển mạch khung – Frame Relay Đặc trưng công nghệ z Sử dụng kỹ thuật dồn/tách kênh không đồng mức Data link: Ỉ Sử dụng hiệu đường truyền z Tốc độ trao đổi số liệu: 56 Kbps – 2,048 Mbps z Thiết lập giải phóng kênh theo giao thức báo hiệu chuẩn Q.931 mạng ISDN z Khơng có chức xử lý giao thức mức mạng 31 z No Flow Control and Error Control hệ thống chuyển mạch kề mạng (link-by-link) z Hệ chuyển mạch giao diện mạng hệ thống cuối kiểm tra CRC không forward frame bị lỗi z Các ES kiểm tra phát lỗi khắc phục (end-toend) z Giao diện quản trị nội LMI (Local Management Interface) FR hỗ trợ việc quản trị trao đổi số liệu kênh ảo mạng 32 .5 Mạng chuyển mạch khung – Frame Relay 4.3.2 Nguyên tắc hoạt động ¾ Mỗi liên kết dl thiết lập gán DLCI (Data Link Connection Identifier – để định danh liên kết liệu thiết lập) ¾ Ở nút nhận frame dl, chương trình điều khiển cài đọc giá trị DLCI vùng header kết hợp với số liệu đường truyền vào để xác định đường truyền giá trị DLCI tương ứng Giá trị DLCI ghi vào header frame frame đưa vào hàng đợi để gửi ¾ Mỗi chuyển tiếp frame từ hàng đợi ra, cần kiểm tra kích thước hàng đợi 33 Mạng ATM (Cell relay) ATM = Cell relay Là tiến hoá từ frame relay z Chi phí thấp cho error control z Chiều dài packet (cell) cố định z ATM thiết kế có tốc độ10Mbps Gbps z Tốc độ truyền không thay đổI, sử dụng kỹ thuật packet switching z 34 ™ Hiện kỹ thuật Cell Relay dựa phương thức truyền thơng khơng đồng (ATM) cho phép thơng lương hàng trăm Mbps ¾ Đơn vị liệu dùng ATM gọi tế bào (cell) tế bào ATM có độ dài cố định 53 bytes, bytes dành cho phần chứa thơng tin điều khiển (cell header) 48 bytes chứa liệu tầng 35 z Trong kỹ thuật ATM, tế bào chứa kiểu liệu khác ghép kênh tới đường dẫn chung gọi đường dẫn ảo (virtual path) z Trong đường dẫn ảo gồm nhiều kênh ảo (virtual chanell) khác nhau, kênh ảo sử dụng ứng dung thời điểm 36 z ATM kết hợp đặc tính tốt dạng chuyển mạch liên tục dạng chuyển mạch gói, kết hợp dải thơng linh hoạt khả chuyển tiếp cao tốc có khả quản lý đồng thời liệu số, tiếng nói, hình ành multimedia tương tác z Mục tiêu kỹ thuật ATM nhằm cung cấp mạng dồn kênh, chuyển mạch tốc độ cao, độ trễ nhỏ dáp ứng cho dạng truyền thông đa phương tiện (multimecdia) 37 z Chuyển mạch cell cần thiết cho việc cung cấp kết nối địi hỏi băng thơng cao, tình trạng tắt nghẽn thấp, hổ trợ cho lớp dịch vụ tích hợp lưu thơng liệu âm hình ảnh Đặc tính tốc độ cao đặc tính bật ATM 38 z ATM sử dụng cấu chuyển mạch đặc biệt: ma trận nhị phân thành tố chuyển mạch (a matrix of binary switching elements) để vận hành lưu thông Khả vô hướng (scalability) đặc tính cấu chuyển mạch ATM Đặc tính tương phản trực tiếp với diễn trạm cuối thêm vào thiết bị liên mạng router Các router có suất tổng cố định chia cho trạm cuối có kết nối với chúng 39 z Khi số lượng trạm cuối gia tăng, suất router tương thích cho trạm cuối thu nhỏ lại Khi cấu ATM mở rộng, thiết bị thu trạm cuối, đường qua chuyển mạch cách cho trạm cuối băng thông định z Băng thơng rộng định ATM với đặc tính xác nhận khiến trở thành kỹ thuật tuyệt hảo dùng cho nơi mạng cục doanh nghiệp 40