Chuyên đề mạng truyền dẫn quang (TS võ viết minh nhật) bài 10 kỹ thuật xử lý tranh chấp trên mạng OBS

Chuyên đê: quang Mạng truyền dẫn Bài 10: Kỹ thuật xử lý tranh chấp mạng OBS TS Võ Viết Minh Nhật Khoa Du Lịch – Đại học Huế vominhnhat@yahoo.com Mục tiêu o Bài nhằm cung cấp cho học viên kiến thức kỹ về:  Các phương pháp xử lý tranh chấp • • • • Sử dụng đường trể quang (FDL) Sử dụng chuyển đổi bước sóng (wavelength converter) Định tuyến lệch hướng kết hợp giải pháp Nội dung trình bày o o o o o Tổng quan Xử lý tranh chấp đường trể quang (FDL) Xử lý tranh chấp chuyển đổi bước sóng (wavelength converter) Xử lý tranh chấp định tuyến lệch hướng kết hợp giải pháp 10.1 Giới thiệu o Bởi mạng chuyển mạch burst cung cấp phương thức truyền tải không kết nối, khả burst tranh chấp với burst khác nút trung gian xảy o Tranh chấp xảy nhiều burst từ cổng vào khác đến cổng thời điểm o Việc tranh chấp xảy mạng chuyển mạch gói điện truyền thống thướng điều khiển đệm, nhiên mạng quang khó cài đặt đệm, nhớ truy cập ngẫu nhiên tương ứng cho mạng quang o Để xử lý vấn đề tranh chấp mạng quang, người ta đề xuất giải pháp sau:  Sử dụng đường trể quang (FDL)  Sử dụng chuyển đổi bước sóng (wavelength converter)  Định tuyến lệch hướng o Việc kết hợp giải pháp xử lý hiệu vấn đề tranh chấp 10.2 Dùng đường trể quang FDL o Trong mạng quang, đường trễ quang (FDLs) sử dụng để làm trễ gói tin lượng thời gian xác định trước o Bằng cách cài đặt nhiều đường cáp trễ theo kiểu nhiều tầng song song, đệm tạo giữ burst khoảng thời gian khác o Đa số nghiên cứu tập trung vào phương pháp thiết kế đệm lớn mà trang bị số lượng lớn đường trễ kích thước đệm tăng lên cách xếp chồng nhiều tầng đường trễ o Kích thước đệm thường bị giới hạn nghiêm ngặt: Để làm trễ burst đơn cho 1ms cần đến 200km cáp quang (fiber) o Đường trể quang phân loại vào kỹ thuật truyền thẳng (feed-forward), truyền ngược (feedback) kỹ thuật lai  Trong kỹ thuật truyền thẳng, đường trễ kết nối cổng phần tử chuyển mạch tầng cho trước với cổng vào phần tử chuyển mạch khác tầng  Trong kỹ thuật truyền ngược, đường trễ kết nối cổng phần tử chuyển mạch tầng cho trước với cổng phần tử chuyển mạch tầng tầng trước  Trong kỹ thuật lai, đường trể truyền thẳng truyền ngược kết hợp với o Theo vị trí đường trể, phân biệt loại: đệm vào (input buffering), đệm (output buffering), đệm chia sẻ (shared buffering)  Bộ đệm vào: tập đường trể dành cho cổng vào  Bộ đệm ra: tập đệm dành cho c  Bộ đệm chia sẻ: tập đệm chia sẻ t ất cổng chuyển mạch o Bộ đệm vào có hiệu kém, đệm đệm chia sẻ đạt hiệu tốt Tuy nhiên, đệm yêu cầu số lượng FDL đáng kể kích thước chuyển mạch lớn o Với đệm chia sẻ, tất cổng truy cập đệm Vì vậy, sử dụng để làm giảm tổng số lượng đệm chuyển mạch đạt mức độ gói tin mong muốn 10.3 Dùng chuyển đổi bước sóng o Với công nghệ WDM, liên kết cáp quang mang nhiều bước sóng Các bước sóng khai thác để cực tiểu hóa tranh chấp  Giả sử hai burst hướng cổng thời điểm Cả hai burst truyền, hai bước sóng khác o Phương pháp có tiềm việc cực tiểu hóa tranh chấp burst, đặc biệt số lượng bước sóng truyền sợi quang đơn tiếp tục tăng lên o Quá trình chuyển đổi bước sóng trình chuyển đổi bước sóng kênh vào thành bước sóng khác kênh o Các chuyển đổi bước sóng thiết bị mà chúng chuyển đổi bước sóng tín hiệu vào thành bước sóng khác, tăng mức độ sử dụng lại bước song o Các chuyển đổi bước sóng mang lại giá trị sử dụng lại tăng từ 10% đến 40% có bước sóng khả dụng 10 Ví dụ điều chỉnh thời gian offset 19 Thêm thời gian offset từ đầu • Nếu ta cung cấp đủ thời gian offset, T ≥ δ x (H+h), burst gởi lần cách thành công đến định tuyến rẽ nhánh • Tuy nhiên, khó để xác định thời gian offset thêm vào thời điểm ban đầu 20 Delay hop trước • Có thể làm trể burst nút trước nút bị tắc nghẽn cho tổng thời gian delay lớn δ x h 21 Delay node tắc nghẽn nút 22 Phân đoạn burst o Vấn đề tồn chuyển mạch mạng sợi quang trình bày có tranh chấp xảy hai burst mà giải hai burst bị rớt hoàn toàn o Giải pháp cho tồn phân chia burst thành nhiều đoạn (segment) tổ chức truyền theo segment 23 Phân đoạn burst o Cấu trúc burst segment gồm: header payload  Header: chứa trường cho bit đồng bộ, thông tin sửa lỗi, thông tin nguồn đích, chiều dài đoạn trường hợp độ dài đoạn khác  Payload: mang loại liệu gói IP, cell ATM, hay khung Ethernet 24 Phân đoạn burst 25 Phân đoạn burst o Khi burst cạnh tranh với burst khác mạng, đoạn burst mà chồng lên burst khác bị rơi o Nếu thời gian chuyển mạch đáng kể, đoạn bị mạch chuyển đổi cấu hình lại o Burst đến xem burst (original burst) burst đến sau xem burst tranh chấp (contending burst ) 26 Phân đoạn burst 27 Xử lý tranh chấp burst o Có hai hướng tiếp cận xử lý tranh chấp burst:  tail-dropping, đoạn đuôi gối chồng burst bị rớt,  head-dropping, đoạn đầu gối chồng burst tranh chấp bị rớt o Lưu ý, với tail-dropping, overlapping tail original burst bị rớt số segment overlapping tail tổng số segment contending burst Ngược lại, toàn contending burst bị rớt  Phương pháp làm giảm khả burst ngắn tranh chấp với burst dài nhằm cực tiểu hóa số gói tin bị suốt trình tranh ch ấp 28 Xử lý tranh chấp burst o Để cập nhật lại thông tin độ dài burst, trailer sinh gởi đến nút tiếp 29 Xử lý tranh chấp burst 30 Phân đoạn burst định tuyến lệch hướng 31 Kết luận o Bài trình bày kiến thức kỹ về:  Các phương pháp xử lý tranh chấp • • • • Sử dụng đường trể quang (FDL) Sử dụng chuyển đổi bước sóng (wavelength converter) Định tuyến lệch hướng kết hợp giải pháp 32 Câu hỏi ? 33 [...]... ngắn tranh chấp với burst dài hơn và cũng nhằm cực tiểu hóa số các gói tin bị mất trong suốt quá trình tranh ch ấp 28 Xử lý tranh chấp burst o Để cập nhật lại thông tin độ dài burst, một trailer được sinh ra và được gởi đến các nút tiếp đó 29 Xử lý tranh chấp burst 30 Phân đoạn burst và định tuyến lệch hướng 31 Kết luận o Bài này đã trình bày các kiến thức và kỹ năng về:  Các phương pháp xử lý tranh chấp. .. bó thưa thới) các nút trên mạng mạng được trang bị các bộ chuyển đổi đầy đủ, bị giới hạn, cố định hay không có bộ chuyển đổi bước sóng 11 10. 4 Kỹ thuật định tuyến lệch hướng o Trong định tuyến lệch hướng, sự tranh chấp được giải quyết bởi định tuyến burst dữ liệu vào đến một cổng ra khác hơn so với cổng ra đã dự định o Định tuyến lệch hướng thường không được ưu tiên trong các mạng chuyển mạch gói điện... burst cạnh tranh với một burst khác trong mạng, chỉ những đoạn của một burst mà chồng lên một burst khác sẽ bị rơi o Nếu thời gian chuyển mạch đáng kể, thì các đoạn có thể sẽ bị mất khi mạch chuyển đổi đang được cấu hình lại o Burst đến đầu tiên sẽ được xem như là burst chính (original burst) và burst đến sau sẽ được xem là burst tranh chấp (contending burst ) 26 Phân đoạn burst 27 Xử lý tranh chấp burst... tử vì khả năng lặp lại và truyền gói không theo thứ tự Tuy nhiên, phương pháp này là cần thiết trong mạng chuyển mạch burst, do khả năng bộ đệm quang rất giới hạn 12 13 o Trong định tuyến lệch hướng, một burst chuyển hướng sẽ đi con đường dài hơn để tới đích, dẫn tới làm tăng độ trễ và giảm chất lượng tín hiệu o Hơn nữa, có khả năng burst bị lặp vô hạn trong mạng và có thể dẫn tới tắt nghẽn o Các cơ... đến sau sẽ được xem là burst tranh chấp (contending burst ) 26 Phân đoạn burst 27 Xử lý tranh chấp burst o Có hai hướng tiếp cận xử lý tranh chấp burst:  tail-dropping, các đoạn đuôi gối chồng của burst chính bị rớt, và  head-dropping, các đoạn đầu gối chồng của burst tranh chấp bị rớt o Lưu ý, với tail-dropping, overlapping tail của original burst chỉ bị rớt nếu số các segment trong overlapping tail... 21 Delay tại node tắc nghẽn hoặc nút kế tiếp 22 Phân đoạn burst o Vấn đề tồn tại trong chuyển mạch mạng sợi quang đã trình bày là khi có sự tranh chấp xảy ra giữa hai burst mà không thể giải quyết được thì một trong hai burst sẽ bị rớt hoàn toàn o Giải pháp cho sự tồn tại này là phân chia burst thành nhiều đoạn (segment) và tổ chức truyền theo từng segment 23 Phân đoạn burst o Cấu trúc của burst segment... hướng 14 15 Giới hạn của định tuyến rẽ nhánh 16 o Một vấn đề khác trong định tuyến lệch hướng là điều chỉnh khoảng thời gian offset sao cho phù hợp đường lệch hướng:  Khi burst bị chuyển hướng, nó phải đi qua nhiều nút trung gian lớn hơn là đường không bị chuyển hướng Thời gian offset ban đầu do dó có thể không đủ cho gói tin điều khiển thực hiện xử lý chuyển mạch và cấu hình lại tại các nút trung gian... định tuyến lệch hướng 31 Kết luận o Bài này đã trình bày các kiến thức và kỹ năng về:  Các phương pháp xử lý tranh chấp • • • • Sử dụng đường trể quang (FDL) Sử dụng bộ chuyển đổi bước sóng (wavelength converter) Định tuyến lệch hướng kết hợp các giải pháp trên 32 Câu hỏi ? 33 ... thời gian để phát hiện và giới hạn số các nút trung gian mà một burst phải đi qua  Sử dụng các đường trễ FDL cũng có thể được áp dụng; tuy nhiên các cách tiếp cận như vậy làm tăng độ phức tạp của lớp quang 18 Ví dụ về điều chỉnh thời gian offset 19 Thêm thời gian offset ngay từ đầu • Nếu ta cung cấp đủ thời gian offset, T ≥ δ x (H+h), burst có thể gởi một lần nữa một cách thành công đến định tuyến...Các cấp độ chuyển đổi bước sóng o Chuyển đổi hoàn toàn (full conversion): Bất kỳ bước sóng vào nào cũng có thể được chuyển thành bất kỳ bước sóng ra; do đó không có sự ràng buộc bước sóng liên tục trên các yêu cầu kết nối đầu cuối (end-to-end) o Chuyển đổi có giới hạn (limited conversion): chỉ chuyển được một số hạn chế các bước sóng vào sang các bước sóng ra; giảm chi phí của mạch chuyển o Chuyển ... Tổng quan Xử lý tranh chấp đường trể quang (FDL) Xử lý tranh chấp chuyển đổi bước sóng (wavelength converter) Xử lý tranh chấp định tuyến lệch hướng kết hợp giải pháp 10. 1 Giới thiệu o Bởi mạng chuyển... mạch gói điện truyền thống thướng điều khiển đệm, nhiên mạng quang khó cài đặt đệm, nhớ truy cập ngẫu nhiên tương ứng cho mạng quang o Để xử lý vấn đề tranh chấp mạng quang, người ta đề xuất giải... cho 1ms cần đến 200km cáp quang (fiber) o Đường trể quang phân loại vào kỹ thuật truyền thẳng (feed-forward), truyền ngược (feedback) kỹ thuật lai  Trong kỹ thuật truyền thẳng, đường trễ kết