truyền số liệu trong mạng chuyển mạch gói. một số bài toán ứng dụng

LỜI MỞ ĐẦU. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ khoa học kỹ thuật, việc cập nhật mọi thông tin đều đòi hỏi độ chính xác và đặc biệt là tốc độ xử lý, truyền dẫn thông tin về thiết bị đầu cuối nơi người sử dụng yêu cầu. Chính vì vậy kỹ thuật truyền số liệu đang nắm giữ một vai trò lớn lao trong sự phát triển của khoa học - công nghệ. Trong các trường Đại học chuyên ngành đào tạo kỹ thuật nói chung và trường Đại học Hàng Hải nói riêng, kỹ thuật truyền số liệu luôn là một mảng kiến thức không thể thiếu đối với các Sinh viên theo học chuyên ngành Điện tử - Viễn thông. Cho dù mang đậm tính chất của dịch vụ truyền số liệu (DATA) nhưng kỹ thuật truyền số liệu ngày nay lại là xuất phát điểm cho đa dịch vụ, một nhu cầu tất yếu trong mạng viễn thông và mạng máy tính hiện đại. Khi chúng ta nắm chắc kiến thức căn bản của các kỹ thuật truyền số liệu sẽ tạo điều kiện cho chúng ta có thể nghiên cứu chuyên sâu các vấn đề trong lĩnh vực Điện tử -Viễn thông. Các mạng truyền số liệu hiện nay đang phát triển đa dạng và phong phú nhưng vẫn dựa chủ yếu vào 3 kỹ thuật chuyển mạch chính là: + Kỹ thuật chuyển mạch kênh. + Kỹ thuật chuyển mạch tin. + Kỹ thuật chuyển mạch gói. Trong 3 kỹ thuật chuyển mạch trên, kỹ thuật chuyển mạch gói đang được ứng dụng và phát triển rộng rãi trong các dịch vụ truyền số liệu. Vì nó cho phép nâng cao tốc độ truyền dữ liệu, đồng thời đáp ứng được nhiều dịch vụ về dữ liệu với giá thành rẻ. Để hiểu sâu hơn về kỹ thuật này em đã chọn đề tài: “ TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI. MỘT SỐ BÀI TOÁN ỨNG DỤNG” làm Đồ án Tốt nghiệp. Đồ án được chia làm 3 chương: Chương I: Tổng quan truyền số liệu và Chuyển mạch gói. Chương II: Truyền số liệu trong mạng chuyển mạch gói. Chương III: Một số bài toán ứng dụng. Trong quá trình làm Đồ án, với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo Thạc sỹ: Vũ Văn Rực và các thầy cô trong khoa Điện - Điện tử tàu biển cùng các bạn trong lớp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành Đồ án đúng tiến độ yêu cầu. Em xin chân thành cám ơn.! Hải Phòng. Ngày 15 tháng 02 năm 2011. Sinh viên: Phạm Trung Thắng. - 1 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TRUYỀN SỐ LIỆU VÀ CHUYỂN MẠCH GÓI. 1.1. TỔNG QUAN TRUYỀN SỐ LIỆU. 1.1.1 Tin tức và Tín hiệu. Tin tức là một tập hợp các ký hiệu mang nội dung nhất định. Nó là khâu đầu và khâu cuối của bất kỳ hệ thống truyền thông nào. Tin tức có thể nhận biết bằng mắt hoặc bằng tai. Ví dụ như: một lời nói, một hình ảnh, một bài văn… Nhưng để truyền đi ở một cự ly xa, nó phải được gia công để trở thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện là một đại lượng vật lý nào đó biến đổi theo điện áp, tần số, thời gian. Khi được gia công nó biến đổi theo qui luật của tin tức. Hay nói cách khác tín hiệu mang nội dung của tin tức. Phân loại tín hiệu: Có nhiều cách phân loại tín hiệu, song, để đơn giản trong kỹ thuật có 2 loại hình thức chính: tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc. - Tín hiệu liên tục là tín hiệu mà trong khoảng thời gian xác định nó có vô vàn các giá trị. - Tín hiệu rời rạc là tín hiệu mà trong khoảng thời gian xác định nó có hữu hạn các giá trị. 1.1.2 Hệ thống thông tin Truyền số liệu. a. Sơ đồ khối. Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống thông tin truyền số liệu. b. Chức năng các khối. - 2 - Nguồn tin Thiết bị đầu cuối bên phát Thiết bị chuyển đổi số liệu bên phát Kênh thông tin Thiết bị chuyển đổi số liệu bên thu Thiết bị đầu cuối bên thu Nhận tinNhiễu - Nguồn tin: Tổ chức sắp xếp các tin tức thành bản tin được lưu trữ trên các thiết bị ghi tin như: băng từ, đĩa từ… - Thiết bị đầu cuối bên phát là tổng hợp nguồn tin số, các mạch logic biến đổi, các bộ phận nhận tin. Các ký hiệu tin tức trước khi truyền đi sẽ được mã hoá thành các tổ hợp mã gọi là mã nguồn. Từ các mã biến đổi thành tín hiệu điện tương ứng để truyền đến thiết bị truyền đổi số liệu. - Thiết bị chuyển đổi số liệu bên phát là thiết bị biến đổi có chức năng biến đổi các tín hiệu từ thiết bị đầu cuối thành các tín hiệu phù hợp với kênh truyền và thực hiện quá trình ghép kênh bên phát. - Kênh thông tin: Đảm bảo môi trường truyền dẫn tín hiệu từ nơi phát đến nơi thu với lượng suy hao cho phép. - Nhiễu: làm giảm chất lượng tín hiệu. - Thiết bị đầu cuối bên thu và Thiết bị chuyển đổi số liệu bên thu có chức năng tương tự bên phát. Chúng thực hiện giải mã, ghi nhận các bit thông tin hay các tổ hợp mã và sửa sai, nâng cao độ tin cậy của hệ thống. - Thiết bị nhận tin: lưu trữ tin trên các thiết bị mang tin hoặc hiển thị tin. c. Nguyên lý hoạt động: Nguồn tin được truyền trong hệ thống là tin tức rời rạc. Tin tức được xếp thành các bản tin, có thể đưa vào các thiết bị đầu cuối thông qua máy tính hoặc thiết bị mang tin như băng từ, đĩa từ… Tin tức được đưa vào các thiết bị đầu cuối sẽ được mã hoá bước đầu thành mã nguồn hay còn gọi là mã sơ cấp, tức là các phần tử trong từ mã là các phần tử mang tin. Trong hệ thống số liệu mã được sử dụng là mã nhị phân hoặc mã đều. Tuỳ theo yêu cầu chất lượng thông tin của từng hệ thống mà mã nguồn có thể được người sử dụng mã hoá cấp cao hơn, tức là thực hiện mã hoá chống nhiễu. Mã hoá chống nhiễu là quá trình người ta thêm vào từ mã các phần tử không mang nội dung tin tức. Các phần tử này có nhiệm vụ phát hiện lỗi và sửa sai lỗi. Các phần tử không mang tin gọi là các phần tử dư thừa. Người ta chứng minh rằng độ dư thừa càng cao thì khả năng chống nhiễu càng hiệu quả. Các từ mã đươc chuyển thành tín hiệu, tín hiệu này được gọi là mã tín hiệu. mã tín hiệu là dãy xung điện tương ứng với các tổ hợp phần tử nhị phân. Tín hiệu này được gọi là tín hiệu cấp 1. Tín hiệu cấp 1 được đưa đến thiết bị chuyển đổi số liệu. Tại đây tín hiệu cấp 1 được chuyển thành tín hiệu cấp 2 để phù hợp với đường truyền. Vì trong quá trình truyền, tín hiệu số liệu sẽ bị suy hao do đặc tính đường truyền của kênh thông tin. Bởi vậy, để tín hiệu truyền được từ đài phát tới đài thu - 3 - một cách bình thường thì kênh thông tin phải có độ suy hao trong phạm vi cho phép. Ngoài ra tín hiệu truyền trên kênh thông tin còn chịu sự ảnh hưởng của những tác động khác do các nguồn nhiễu gây nên làm cho tín hiệu bị sai, méo, giảm độ tin cậy. Vì thế phải sử dụng các biện pháp thích ứng để khắc phục can nhiễu. Một trong các biện pháp tối ưu là ta sử dụng phương pháp phát hiện và sửa sai lỗi. Tín hiệu tới đài thu sẽ được thiết bị chuyển đổi số liệu ở đài thu tách về đúng các kênh và biến đổi dãy tín hiệu câp 2 về tín hiệu cấp 1, rồi đưa vào các thiết bị đầu cuối. Tại đây tín hiệu được chuyển thành các từ mã. Thiết bị đầu cuối thực hiện giải mà thành tin tức đưa đến các thiết bị nhận tin. Thiết bị nhận tin thực hiện các phương pháp hiển thị tin hoặc lưu tin theo yêu cầu người sử dụng. 1.1.3 Các phương pháp truyền số liệu. - Đơn công: Số liệu chỉ được truyền theo 1 hướng, bên thu không thông báo được cho bên phát. Tức là chỉ phát hoặc chỉ thu. - Bán song công: Số liệu có thể thực hiện trên cả 2 hướng nhưng không phải đồng thời cùng 1 lúc. Tức là thu thì ngừng phát hoặc phát thì ngừng thu. - Song công: Số liệu có thể truyền đi theo cả 2 hướng đồng thời. Tức là vừa phát vừa thu. - Phương pháp truyền số liệu không đồng bộ: các bit được truyền đi theo 1 khung tin độc lập, mỗi khung tin bắt đầu và kết thúc bằng 1 bit đặc biệt ( Bit Start và Bit Stop) với mục đích tạo đồng bộ giữa bên thu và bên phát. Ưu điểm: yêu cầu tính đồng bộ hệ thống không cao nên thiết bị trong hệ thống khá đơn giản, giá thành rẻ. Nhược điểm: hiệu quả sử dụng kênh thấp do phải truyền nhiều bit Start và Stop là những bit không mang tin. Tốc độ truyền tin cũng bị hạn chế. - Phương pháp đồng bộ: phương pháp này khắc phục được nhược điểm của phương pháp không đồng bộ. Bản chất của phương pháp này là các tín hiệu được gửi đi 1 cách liên tục với tốc độ không đổi. Trường hợp này yêu cầu thiết bị đầu cuối phải tạo ra và duy trì tần số nhịp đồng bộ với tín hiệu đầu vào, tức là đồng bộ tần số nhịp bên phát trong suốt quá trình làm việc. 1.2. TỔNG QUAN CHUYỂN MẠCH GÓI. Mạng truyền số liệu rất đa dạng về chủng loại cũng như về số lượng, có nhiều cách phân chia mạng truyền số liệu. Xét về mặt kỹ thuật có thể phân chia mạng truyền số liệu ra 3 loại sau: + Mạng chuyển mạch kênh. - 4 - + Mạng chuyển mạch tin. + Mạng chuyển mạch gói. 1.2.1 Mạng chuyển mạch kênh. Mạng chuyển mạch kênh sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh, dữ liệu được truyền qua các đường nối cố định giữa 2 thuê bao gọi là kênh truyền. Quá trình truyền dữ liệu bao gồm 3 giai đoạn: Xác lập kênh truyền, truyền dữ liệu và giải phóng kênh truyền. Xác lập kênh truyền: Trong quá trình truyền dữ liệu giữa 2 thuê bao (User) dữ liệu có thể phải đi qua rất nhiều nút mạng, các nút mạng lại là điểm xuất phát của nhiều liên kết tới các nút mạng khác. Như vậy trước khi dữ liệu được truyền đi cần phải thiết lập một kênh truyền, việc thiết lập này dựa vào các thuật toán tìm đường (routing). Cuối cùng khi đã thiết lập kênh truyền giữa thuê bao chủ gọi và thuê bao bị gọi cần thiết phải kiểm tra trạng thái bận rỗi của thuê bao bị gọi trước khi có thể truyền dữ liệu. Truyền dữ liệu: Dữ liệu (DATA) được truyền qua kênh đã xác lập, quá trình truyền có thể là đơn công, bán song công hay song công. Giải phóng kênh truyền: Sau khi dữ liệu được truyền hết xuất hiện thông báo của thuê bao gọi hoặc bị gọi báo cho các nút mạng trung gian giải phóng sự kết nối để phục vụ quá trình thiết lập kênh cho các thuê bao khác. Như vậy, trong quá trình truyền dữ liệu ta thấy kênh truyền được thiết lập trước khi truyền dữ liệu nên cần phải dự trữ dung lượng kênh cho mỗi cặp thuê bao đồng thời các bộ chuyển mạch tại các nút mạng phải đáp ứng được yêu cầu thiết lập kênh của mạng. Khi kênh truyền được xác lập thì dữ liệu chỉ được truyền trên kênh cố định này. 1.2.2 Mạng chuyển mạch tin. Hiện nay các bức thư điện tử, điện báo, các files của máy tính… còn được gọi là các các bản tin. Quá trình truyền các bản tin thực hiện như sự trao đổi dữ liệu số hai chiều giữa các máy tính. Với chuyển mạch tin không tồn tại sự thiết lập kênh giữa hai thuê bao, điều này khác hẳn với chuyển mạch kênh. Mỗi thuê bao khi truyền một bản tin nó sẽ gán địa chỉ của thuê bao nhận vào bản tin. Trong quá trình trao đổi dữ liệu bản tin được truyền qua các nút, tại mỗi nút bản tin được tạm lưu trữ trên bộ đệm và sẽ được chuyển dần tới các nút khác cho đến khi tới đích. Trong kỹ thuật mạng chuyển mạch tin, các nút mạng còn có chức năng quản lý việc truyền thông như xác nhận trả lời tin báo đã nhận đúng hay chưa hoặc yêu cầu - 5 - truyền lại những tin báo nhận sai. Đồng thời kiểm soát thông lượng đường truyền nhằm tránh xung đột, tắc nghẽn thông tin trong mạng. Nhược điểm của mạng chuyển mạch tin là thời gian trễ lớn do bản tin bị giữ tại các bộ đệm của nút mạng. Thời gian trễ này bao gồm cả thời gian nhận bản tin và thời gian xếp hàng chờ chuyển tiếp bản tin đó. 1.2.3 Mạng chuyển mạch gói. Chuyển mạch gói tương tự như chuyển mạch tin, sự khác nhau cơ bản là trong chuyển mạch gói dữ liệu được chia ra thành các gói tin nhỏ có kích thước xác định. Các gói tin này được gửi trên mạng thông qua một đường hoặc nhiều đường tới đích, có thể gửi theo trình tự hoặc không theo trình tự. Mỗi gói tin sẽ mang thông tin về địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, dữ liệu và các thông số kèm theo khác. Phía thu khi nhận các gói tin dựa vào các thông tin gói tin mang theo để sắp xếp thành dữ liệu như ở phía phát. Trong mạng chuyển mạch gói có hai phương pháp được dùng để truyền gói tin là: Datagram & Vitual Circuit (mạch ảo). Datagram: Các gói tin là độc lập với nhau, đường đi của mỗi gói tin có thể khác nhau do đó thứ tự các gói tin đến Đích là không giống nhau. Bởi vậy, mỗi gói tin sẽ phải mang thêm thông tin về số thứ tự phát của mình để dễ dàng sắp xếp các gói tin thành khối dữ liệu. Vitual Circuit (mạch ảo): Trong mạch ảo, sự kết nối logic mạch được thiết lập trước khi truyền mỗi gói tin. Mỗi gói tin bao gồm dữ liệu và nhận dạng kênh ảo. Mỗi nút với đường đi đã định sẽ chuyển trực tiếp gói tin đến đúng địa chỉ mà không cần tìm đường nữa. Điều này khác hẳn với Datagram, mỗi nút mạng trong mạch ảo không cần tìm đường cho mỗi gói mà nó chỉ làm 1 lần cho 1 kết nối. Kết nối chấm dứt khi 1 trong 2 trạm truyền đi gói tin Clear Request để thông báo chấm dứt kết nối. Nhược điểm của các liên kết ảo là khi một nút mạng bị hỏng thì các liên kết ảo qua nút đó đều phải bỏ còn với Datagram thì khi một nút mạng bị hỏng gói tin vẫn có thể được truyền theo đường khác. Hai vấn đề cơ bản của chuyển mạch gói là: + Routing (tìm đường). + Traffic control (điều khiển lưu lượng). Routing (tìm đường): Chức năng cơ bản của chuyển mạch gói là chuyển các gói tin từ trạm nguồn tới trạm đích, để thực hiện chức năng đó một hoặc nhiều con đường thông qua mạng được chọn (con đường này nối từ trạm nguồn tới trạm đích - 6 - thông qua một số nút trung gian). Do có rất nhiều nút mạng trung gian nên không phải là chỉ có một đường đi tới đích mà có rất nhiều đường đi khác nhau. Bằng các thuật toán tìm đường con đường tối ưu nhất sẽ được chọn. Traffic control (điều khiển lưu lượng): Giá trị lưu lượng trong mạng cần phải được điều khiển để tăng hiệu suất. Traffic control có 4 loại với các mục đích khác nhau: Flow control, Congestion control, Deadlock control, Error control. + Flow control (điều khiển luồng dữ liệu): Lưu lượng dữ liệu sẽ được điều khiển phù hợp với khả năng xử lý của phía thu để các bộ đệm thu không bị tràn. + Congestion control (điều khiển tắc nghẽn): Đảm bảo cho lưu lượng dữ liệu đi vào mạng không vượt quá khả năng xử lý của toàn mạng. + Deadlock control: Là tình trạng một nút không chấp nhận chuyển tiếp các gói tin vì nó không còn bộ đệm. + Error control (kiểm soát lỗi): Có nhiều nguyên nhân gây sai, mất gói trong quá trình truyền như: Mất đường nối, hỏng nút mạng, trạm thu nhận sai… Như vậy, trong mạng chuyển mạch gói do dữ liệu được chia thành nhiều gói nhỏ có kích thước xác định nên cho phép các nút mạng có thể quản lý toàn bộ các gói tin trong bộ nhớ mà không cần lưu tạm trữ trên bộ nhớ ngoài. Đồng thời nhờ vào các thuật toán tìm đường tối ưu giúp việc định tuyến cho các gói tin thông qua mạng cũng nhanh hơn. Chính vì vậy mà kỹ thuật chuyển mạch gói đạt được hiệu quả cao hơn rất nhiều so với kỹ thuật chuyển mạch tin. - 7 - CHƯƠNG II: TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI. Trong mạng chuyển mạch gói, các gói tin được truyền từ phía phát tới phía thu phải đi qua rất nhiều trạm trung gian. Các trạm trung gian như vậy gọi là các nút mạng. Các nút mạng này được trang trí các bộ đệm để lưu trữ trước khi xử lý gói tin. Để các gói tin đến trạm đích nhanh và chính xác đòi hỏi chuyển mạch gói phải đáp ứng và hoàn thành tốt việc tìm đường, điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn. Ngoài ra việc kiểm soát lỗi trên đường truyền cũng có vai trò vô cùng quan trọng. 2.1. ĐIỀU KHIỂN LUỒNG VÀ TRÁNH TẮC NGHẼN. Trước khi đi sâu nghiên cứu vấn đề này chúng ta cần phân biệt rõ 2 khái niệm: + Thông lượng: Là tốc độ truyền thông tin của mạng tính theo đơn vị gói/s. + Lưu lượng: Là tốc độ thông tin đi đến mạng bao gồm cả thông tin mới và thông tin phát lại. 2.1.1 Khái niệm và phân loại điều khiển luồng. Trong mạng thông tin nói chung và đối với mạng chuyển mạch gói nói riêng vấn đề điều khiển luồng thông tin luôn được đặt lên hàng đầu. Trong thực tế rất nhiều mạng chuyển mạch gói nằm trong tình trạng quá tải vì số lượng người sử dụng rất lớn và ngày một tăng nhanh với nhiều ứng dụng khác nhau. Để tránh hiện tượng tắc nghẽn xảy ra trong mạng và nâng cao chất lượng dịch vụ, điều đó đã yêu cầu các nhà thiết kế mạng hoặc phải chấp nhận tăng chi phí nâng cấp tài nguyên mạng hoặc phải áp dụng các kỹ thuật điều khiển luồng để tránh hiện tượng nghẽn mạng. Điều khiển luồng: Là cơ chế nhằm đảm bảo việc truyền thông tin của phía phát không vượt quá khả năng xử lý của phía thu. Trong kỹ thuật mạng điều khiển luồng được chia ra làm 2 loại: - 8 - Hình 2.1: Phân loại kỹ thuật điều khiển luồng. + Điều khiển luồng giữa hai nút đầu cuối (End to End): Là cơ chế nhằm đảm bảo nút nguồn (nơi tạo kết nối để truyền thông tin) thực hiện việc truyền thông tin không vượt quá khả năng xử lý của nút đích (nơi kết thúc liên kết truyền thông tin). + Điều khiển luồng giữa 2 nút mạng liên tiếp (Hop by Hop): Là cơ chế điều khiển luồng giữa 2 nút mạng liên tiếp trên đường kết nối từ phía phát đến phía thu được chọn. Trong kỹ thuật điều khiển luồng người ta thường phân biệt 2 kỹ thuật điều khiển luồng chính sau: + Điều khiển luồng theo phương pháp cửa sổ trượt (Sliding windown). + Điều khiển luồng theo phương pháp chậu rò (Leaky bucket). 2.1.2 Khái niệm và phân loại điều khiển tránh tắc nghẽn. Tắc nghẽn là một vấn đề thường gặp trong các mạng chuyển mạch gói mà nguyên nhân chủ yếu là do tài nguyên mạng còn hạn chế mà số lượng người sử dụng liên tục tăng và dường như không có giới hạn. Trong cấu trúc của một mạng chuyển mạch gói thường bao gồm nhiều nút mạng được liên kết với nhau thông qua nhiều đường liên kết. Một nút mạng có thể kết nối với nhiều nút mạng khác thông qua các đường liên kết nối đến nó và ngược lại các nút mạng khác cũng có thể trao đổi thông tin với nó thông qua các liên kêt này. Thông thường các nút mạng được thiết kế với bộ đệm lưu trữ có hạn, nếu tình trạng tắc nghẽn xảy ra với một nút mạng nào đó thì bộ đệm tương ứng của nút sẽ dần đầy và bị tràn bộ đệm. Đây là nguyên nhân gây mất các gói tin. Nếu tình trạng mạng bị tắc nghẽn kéo dài một nút mạng bị tràn bộ đệm hệ quả là sẽ kéo theo các nút mạng trước nó trong đường liên kết cũng nhanh chóng bị tràn bộ đệm. Khi đó mạng có thể bị tắc nghẽn hoàn toàn, - 9 - thụng lng ca mng gn nh bng 0, lm mt cỏc gúi tin. Nu mt gúi tin b mt thỡ ti thi im tc nghn cỏc ti nguyờn m gúi tin ú s dng c coi l lóng phớ. Trỏnh tc nghn: L c ch kim soỏt thụng tin i vo mng nhm m bo tng lu lng i vo mng khụng vt quỏ kh nng x lý ca ton mng. Cỏc nguyờn nhõn gõy tc nghn: + Do trn b m: Nh phn trờn va ch ra, b m trn l nguyờn nhõn gõy ra mt cỏc gúi tin v hin tng tc nghn trong mng. + Do li ng truyn: Cỏc hiu ng ng truyn gõy ra mt cỏc gúi tin v nh hng n tc nghn trong mng. + Do nghn c chai: L hin tng xy ra khi hai mng cú tc chờnh lch nhau quỏ ln ti nỳt ni gia cỏc ng liờn kt hai mng s xy ra tc nghn. + Do lu lng ln v thay i t ngt gõy ra tỡnh trng tc nghn. Nguyờn lý chung ca trỏnh tc nghn: Tắc ngh ẽn x ảy ra Điểm vách Điểm gãy Thông l ợng của mạng L u l ợng thông tin Hỡnh 2.2: th ỏnh giỏ trng thỏi tc nghn trong mng. th biu din mi quan h gia thụng lng ca mng v lu lng a vo mng (offered load). Vi mc lu lng vo mng nh (phớa trỏi im góy) thụng lng tng tuyn tớnh vi lu lng a vo, ú l lỳc bng thụng cha c s dng ht. Thụng lng ln nht khi lu lng a vo mng gn vi bng thụng gii hn ca mng v thụng lng tng chm tng ng vi kớch thc d liu trong b m. Khi lu lng a vo mng tip tc tng lờn n mt gii hn no - 10 - [...]... dụng báo nhận, số lượng gói tin đồng thời tồn tại trên đường truyền luôn nằm trong một giới hạn nhất định Nếu phía thu có bộ đệm với dung lượng lớn hơn tổng kích thước các gói tin nằm trong giới hạn thì khó có thể xảy ra tràn bộ đệm ở phía thu 2.2 ĐỊNH TUYẾN VÀ KỸ THUẬT TÌM ĐƯỜNG ĐI CHO DỮ LIỆU TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI 2.2.1 Định tuyến trong mạng chuyển mạch gói Khi một gói đưa vào vùng mạng từ một. .. tuyến và nút dùng cho các gói chuyển mạch - 25 - Mạng chuyển mạch gói sử dụng phương thức tạo hướng "thích ứng phân bổ" thích hợp nhất các mạng lập trình số liệu vì không cần duy trì thông tin về các cuộc gọi thực ở các nút chuyển mạch Khó thực hiện được phương thức tạo hướng động cho các mạng gọi thực vì thông tin cần cho các nút chuyển mạch định vị trong các thiết bị chuyển mạch này theo hướng của cuộc... của mọi tuyến và các nút chuyển mạch khác trong mạng Thông tin đơn giản nhất mà một nút chuyển mạch gói có về một tuyến là nó đang làm việc hay hỏng hóc Nếu tuyến hỏng thì nút chuyển mạch sử dụng hướng phụ khi tạo hướng cho các gói mà bình thường nó sẽ chuyển tới tuyến đang bị hỏng Khi có thể sử dụng hai hoặc nhiều hướng thì nút chuyển mạch gói có thể tạo hướng cho một gói tới một hay nhiều tuyến, chỉ... đổi chuyển tải ở mạng được thông báo tự động cho mạng Nếu kích cỡ của các bảng có thể thay đổi được thì thiết bị mới đưa vào mạng sẽ xuất hiện trong các bảng tạo hướng này của các nút chuyển mạch một cách tự động và trong khoảng thời gian ngắn trong khi đầu nối vào mạng Tương tự, khi một thiết bị đầu cuối bị hỏng, điều này được phản ánh vào mạng trong một khoảng thời gian ngắn Vì vậy tính hiệu dụng. .. Có 2 phương cách để điều khiển phát các bản trễ cho các nút chuyển mạch trong mạng Phương pháp ARPANET sử dụng là mỗi nút chuyển mạch của mạng chuyển mạch của mạng chuyển bằng trễ của mình đi ở một tốc độ cố định Ở ARPANET các bảng này được trao đổi mất 2/3 giây một lần Các tốc độ thấp hơn dùng cho các đường dây tốc độ thấp Có một vấn đề là trong thời gian lâu hơn mà không có sự trao đổi tức là phát... nó không đòi hỏi bất kì một cơ chế ngoại lệ nào trong mạng để chuyển tin theo hướng giữa các nút chuyển mạch Thực thể động được lưu toàn bộ trong mỗi nút chuyển mạch Nếu một nút chuyển mạch gói đầu cuối đấu vào mạng, khi mạng được đưa vào hoạt động lần đầu thì tất cả các hạng mục này chứa sự xác định tại hướng cho các thiết bị đầu cuối này Mục tiêu của mạng này là luôn luôn sử dụng hướng tối ưu cho các... cho dữ liệu trong mạng chuyển mạch gói a Cơ sở lý thuyết cho kỹ thuật tìm đường Vấn đề tìm đường trong hệ thống chuyển mạch gói phức tạp hơn trong các hệ thống chuyển mạch điện tử Chức năng đầu tiên của chuyển mạch gói là nhận những gói từ trạm nguồn và cung cấp nó đến người nhận Để hoàn thnành việc đó, một hoặc nhiều con đường thông qua mạng được chọn, thông thường khả năng cho phép nhiều hơn một Điều... đường dựa vào thời gian thiết lập mạch và sau đó các gói sẽ theo cùng một đường, chú ý rằng ta nói ở đây là cho mạch VC trong Một số mạng, sự dàn xếp đường đi để tạo con đường cho một gói cụ thể của mạch VC ngoài thì khác hẳn, đó là trường hợp sử dụng Datagrams trong mà VC ngoài - 26 - Sự quyết định về vị trí được thay đổi theo mạng khác nhau ở một số mạng, mỗi NODE của mạng chịu trách nhiệm chọn đường... đầu cuói nối vào mạng đều được thực hiện ở mọi nơi trong mạng Nếu đưa vào thêm một tuyến mới cho mạng thì phải xoá sự phân tải cho các hướng đang dùng, mạng sẽ tự động sử dụng tuyến mới, lúc đó có thể dẫn tới thời gian trễ chuyển tiếp gói ngắn hơn Khả năng tự động thay đổi cấu hình một cách linh hoạt cho mạng chuyển mạch gói khi thay đổi cách sử dụng hay công nghệ sẽ tạo ra cho một mạng các đặc tính... trong khu vực này Vì vậy kĩ thuật đánh địa chỉ theo khu vực để tạo lập các mạng chuyển mạch gói rất lớn mà không cần bảng tạo hướng b Định hướng động Ở mạng chuyển mạch gói bảng tạo hướng cố định toàn bộ những quyết định mà mạng dùng để tạo hướng cho các gói được định trước bởi các bảng tạo hướng cố định ở các thiết bị chuyển mạch gói Ở các mạng chuyển mạch gói tạo hướng động, các thiết bị chuyển mạch . “ TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI. MỘT SỐ BÀI TOÁN ỨNG DỤNG” làm Đồ án Tốt nghiệp. Đồ án được chia làm 3 chương: Chương I: Tổng quan truyền số liệu và Chuyển mạch gói. Chương II: Truyền. thuật chuyển mạch chính là: + Kỹ thuật chuyển mạch kênh. + Kỹ thuật chuyển mạch tin. + Kỹ thuật chuyển mạch gói. Trong 3 kỹ thuật chuyển mạch trên, kỹ thuật chuyển mạch gói đang được ứng dụng. số lượng, có nhiều cách phân chia mạng truyền số liệu. Xét về mặt kỹ thuật có thể phân chia mạng truyền số liệu ra 3 loại sau: + Mạng chuyển mạch kênh. - 4 - + Mạng chuyển mạch tin. + Mạng chuyển