GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I o0o - ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TÊN ĐỀ TÀI GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Giáo viên hướng dẫn: ThS Ngô Thu Trang ThS Nguyễn Thị Thu Nga Nhóm sinh viên: Ngô Ngọc Tuấn Trần Thị Huyền Trang Trần Hoàng Việt Phạm Tuấn Sơn Đề tài nghiên cứu khoa học Hà Nội – Tháng 12/2008 MỤC LỤC 2.1 Cấu trúc hoạt động mạng chuyển mạch burst quang (OBS) .14 2.1.1 Cấu trúc mạng chuyển mạch burst quang (OBS) 14 2.1.2 Cấu trúc node mạng chuyển mạch burst quang 16 2.1.3 Hoạt động mạng chuyển mạch OBS 21 Giới thiệu Flash .40 Lịch sử Flash 40 Khả lập trình 40 Định dạng đóng .40 Ứng dụng 40 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị BHP Burst Header Packet Gói tiêu đề burst CRC Cyclical Redundancy Check Kiểm tra độ dư chu trình DEMUX Demultiplexer Bộ tách kênh DLE Dynamic Lightpath Establishment Thiết lập đường ánh sáng động FDL Fiber Delay Line Đường trễ quang FTTH Fiber to the home Sợi quang đến tận nhà HOL Head-of-line Khối đầu dòng IM Input Module Module đầu vào IP Internet Protocol Giao thức IP LAN Local Area Network Mạng cục GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học MEMs Micro-electro-mechanical System Hệ thống điện-cơ cực bé MUX Multiplexer Bộ ghép kênh OBS Optical Burst Switch Chuyển mạch burst quang OM Output Module Module đầu OSPF Open Shortest Path First Thuật toán tìm đường ngắn QoS Quality-of-Service Chất lượng dịch vụ RWA Routing And Wavelength Assigment Định tuyến gán bước sóng SLE Static Lightpath Establishment Thiết lập đường ánh sáng tĩnh SOA Sermiconductor Optical Amplifier Khuyếch đại quang bán dẫn TAG Tell-And-Go Nói gửi TAW Tell-And-Wait Nói đợi WADM Wavelength Add-Drop Multiplexer Bộ tách-xen bước sóng WAN Wide Area Network WDM Wavelength Division Multiplexing Mạng diện rộng Ghép kênh phân chia theo bước sóng LỜI NÓI ĐẦU Trong thập kỷ trước, lĩnh vực mạng phát triển với tốc độ chóng mặt Sự mở rộng nhanh chóng Internet nhu cầu gia tăng liên tục thông tin đa phương tiện thực thách thức giới hạn máy tính mạng truyền thông Sự phát triển mạng dung lượng lớn mới, đặt nhu cầu trước mắt sẵn sàng hỗ trợ cho yêu cầu băng thông ngày gia tăng GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học Sự xuất truyền dẫn sợi quang với ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM thúc đẩy phát triển nhanh chóng Internet khả cung cấp băng thông vô lớn ưu điểm chưa có phương tiện truyền dẫn khác Trong tương lai, Việt Nam triển khai FTTH (fiber to the home), hướng tới hệ thống toàn quang Một vấn đề kỹ thuật, ngày cải tiến, mạng toàn quang chuyển mạch quang Ra đời sớm chuyển mạch kênh quang, chuyển mạch gói quang burst quang giai đoạn nghiên cứu phát triển Trong đó, chuyển mạch burst quang thiết kế để đạt cân chuyển mạch gói quang chuyển mạch kênh quang Các mạng chuyển mạch burst quang cung cấp truyền dẫn phi kết nối, nên có khả xảy tranh chấp burst Tài liệu nghiên cứu phương pháp giải tranh chấp chuyển mạch burst quang Nội dung đề tài gồm chương phần phụ lục, cấu trúc sau: Chương I: Trình bày tổng quan phát triển công nghệ chuyển mạch quang Chương II: Tìm hiểu cấu trúc, hoạt động mạng OBS Tranh chấp phương pháp giải tranh chấp OBS Phụ lục: Giới thiệu chung phần mềm flash sử dụng để mô tả CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CHUYỂN MẠCH QUANG 1.1 Giới thiệu chung: GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học Kiến trúc mạng quang hệ gồm liên kết WDM điểm-điểm Các mạng bao gồm vài liên kết điểm-điểm, tất lưu lượng truyền tới node bị loại bỏ, tự động chuyển đổi từ quang sang điện chuyển đổi từ điện sang quang trước rời khỏi node Việc loại bỏ thêm lưu lượng node mạng làm cho phức tạp chuyển mạch chi phí cho trình xử lý điện tăng lên đáng kể, đặc biệt phần lớn lưu lượng mạng lưu lượng chuyển tiếp Để hạ chi phí mạng xuống thấp nhất, thiết bị toàn quang sử dụng Kiến trúc mạng quang hệ thứ hai dựa ghép WADM, lưu lượng thêm loại bỏ vị trí WDAM WDAM cho phép loại bỏ kênh bước sóng chọn, bước sóng khác qua cách nguyên vẹn Nói chung, tổng lưu lượng chuyển tiếp mạng cao đáng kể so với tổng lưu lượng cần bị loại bỏ node; vậy, làm giảm chi phí toàn mạng WDAM sử dụng chủ yếu để xây dựng mạng vòng quang WDM, phục vụ khu vực đô thị Để xây dựng mạng lưới đường liên kết sợi đa bước sóng, cần sử dụng thiết bị kết nối sợi thích hợp Kiến trúc mạng quang hệ thứ ba dựa thiết bị kết nối toàn quang Những thiết bị bao gồm ba loại: ghép hình thụ động, router thụ động switch chủ động Hình thụ động thiết bị quảng bá tín hiệu với bước sóng xác định vào cổng sợi lối vào ghép hình sao, công suất tín hiệu GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học Hình 1.1: Sự phát triển phương thức truyền tải quang khác chia cho tất cổng lối ghép hình Router thụ động gửi riêng lẻ bước sóng đến từ lối vào sợi tới bước sóng giống sợi lổi khác Router thụ động thiết bị tĩnh; vậy, cấu hình định tuyến cố định Switch chủ động gửi bước sóng từ sợi lối vào tới sợi lối hỗ trợ đồng thời kết nối Không giống router thụ động, switch chủ động cấu hình lại để thay đổi kết nối bước sóng lối vào lổi Trong mạng quang hệ thứ ba, liệu phép chuyển tiếp qua node trung gian mà chuyển qua tín hiệu điện, giảm chi phí cho chuyển mạch định tuyến điện tử dung lượng cao node GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học Những hệ thống toàn quang đòi hỏi cần có kết nối chuyển mạch quang, hay đường ánh sáng, router biên bao phủ mạng lõi quang; nhiên, kết nối chuyển mạch quang tĩnh, chúng điều chỉnh theo tính bùng nổ lưu lượng Internet cách hiệu Lý tưởng mà nói, để cung cấp sử dụng cao lõi quang, node cần tạo gói chuyển mạch mức quang Hiện giới chuyển mạch quang trình nghiên cứu thử nghiệm nên chưa triển khai rộng thực tế Các mạng thực tế chủ yếu phát triển theo hướng truyền dẫn quang chuyển mạch điện tử công nghệ nhớ truy nhập quang chưa phát triển gây cản trở cho ứng dụng chuyển mạch quang mạng thực tế 1.2 Phân loại chuyển mạch quang 1.2.1 Chuyển mạch kênh quang Các mạng quang định tuyến theo bước sóng sử dụng chuyển mạch kênh quang, đường bước sóng quang (đường ánh sáng) tạo cặp node Cần vài quy trình để thiết lập đường ánh sáng này, bao gồm: khám phá cấu hình nguồn tài nguyên, định tuyến, gán bước sóng, báo hiệu dành trước tài nguyên Khám phá cấu hình tài nguyên bao gồm phân phối trì thông tin trạng thái mạng Thông tin thường bao gồm thông tin cấu hình mạng vật lý trạng thái đường liên kết mạng Trong mạng WDM định tuyến theo bước sóng, thông tin gồm tính sẵn có bước sóng liên kết cụ thể mạng Giao thức với việc trì thông tin trạng thái Internet gọi giao thức OSPF (Open Shortest Path First) Bài toán tìm kiếm tuyến gán bước sóng cho đường ánh sáng GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học gọi toán định tuyến gán bước sóng (RWA) Các yêu cầu kết nối điển hình thuộc hai kiểu: tĩnh động Trong toán SLE (static lightpath establishment), toàn kết nối mạng biết trước, toán thiết lập đường ánh sáng cho kết nối cho việc sử dụng tài nguyên mạng (như tổng bước sóng hay tổng số sợi mạng) Với toán DLE (Dynamic Lightpath Establishment), đường ánh sáng thiết lập cho yêu cầu kết nối, giải phóng sau khoảng thời gian xác định Trong trường hợp này, việc thiết lập đường ánh sáng gán bước sóng tuân theo tiêu chí có tổng khối kết nối nhỏ hay tổng số kết nối lớn thiết lập mạng thời điểm Cả hai toán RWA tĩnh động nghiên cứu rộng rãi Các kết nối đường ánh sáng định tuyến theo bước sóng hoàn toàn tĩnh đáp ứng tính biến đổi bùng phát cao lưu lượng Internet cách hiệu Rõ ràng lưu lượng biến đổi liên tục, việc gửi lưu lượng qua đường ánh sáng tĩnh làm cho việc sử dụng băng thông không hiệu Nói cách khác, cố gắng thử thiết lập đường ánh sáng theo kiểu động, thông tin trạng thái mạng thay đổi liên tục, khó để trì thông tin trạng thái mạng Do vậy, lưu lượng trở lên biến động bùng nổ tự nhiên ta cần phương thức khác để truyền tải liệu qua mạng 1.2.2 Chuyển mạch gói quang GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học Theo tiến trình cải tiến công nghệ chuyển mạch quang, cuối ta thấy xuất mạng chuyển mạch gói quang gói chuyển mạch định tuyến độc lập qua mạng miền toàn quang, mà biến đổi qua điện node Mạng chuyển mạch gói quang cho phép mức độ ghép kênh thống kê lớn liên kết sợi quang thích hợp cho việc xử lý lưu lượng bùng nổ mạng chuyển mạch kênh quang GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG Đề tài nghiên cứu khoa học Hình 1.2 trình bày ví dụ cho kiến trúc chuyển mạch gói quang Một node chứa khung chuyển mạch quang, cấu hình lại dựa vào thông tin chứa tiêu đề gói tin Phần tiêu đề xử lý theo kiểu điện tử, truyền dải (truyền tần số sóng mang phụ) hay truyền dải kênh điều khiển riêng Vì cần thời gian để xử lý tiêu đề cấu hình lại chuyển mạch, gói bị trễ việc gửi qua đường trễ quang Hình 1.2: Một cấu trúc chuyển mạch gói toàn quang Để gói quang chuyển mạch hiệu quả, thời gian chuyển mạch phải nhanh Hiện nay, thời gian chuyển mạch chuyển mạch dùng MEM vào khoảng 1-10ms, chuyển mạch dùng khuyếch đại quang bán dẫn có thời gian chuyển mạch 1ns Nhược điểm chuyển mạch khuyếch đại quang bán dẫn chúng có xu hướng ngày đắt, kiến trúc chuyển mạch yêu cầu tín hiệu phải qua ghép quang, làm suy hao công suất Tốc độ chuyển mạch mong đợi cải thiện tương lai công nghệ chưa đủ hoàn thiện để hỗ trợ chuyển mạch gói toàn quang Một vấn đề khác chuyển mạch gói quang đồng Trong GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 10 Đề tài nghiên cứu khoa học vòng lặp mạng xác định Một vấn đề khác burst bị chệch hướng việc trì thời gian offset phù hợp tiêu đề tải tin burst bị chệch hướng Vì burst bị hướng phải qua tổng lớn hop (mà burst hướng qua), có điểm mà thời gian offset ban đầu không đủ để xử lý tiêu đề cấu hình lại chuyển mạch trước burst liệu tới chuyển mạch Để loại trừ vấn đề thời gian chờ không đủ, số phương pháp khác thực Một phương pháp đơn giản loại bỏ burst thời gian chờ không đủ Phương pháp sử dụng đếm định thời sủ dụng để phát giới hạn số hop mà burst qua Các phương pháp đệm sử dụng đường trễ sợi (FDL) áp dụng; nhiên, phương pháp làm tăng độ phức tạp lớp quang 2.2.4 Phân mảnh burst Trong phương pháp chuyển mạch burst quang tồn tại, tranh chấp hai burst giải nhờ phương tiện khác, hai burst bị loại bỏ hoàn toàn, chồng lấn hai burst nhỏ Với ứng dụng mà có yêu cầu trễ nghiêm ngặt không yêu cầu chặt chẽ tỷ lệ gói, làm vài gói từ burst xác định thay làm toàn burst Phương pháp gọi phân mảnh burst, kỹ thuật giảm tối thiểu mát gói việc phân mảnh burst thành segment loại bỏ segment tranh chấp với burst khác Phương pháp có ưu điểm trội cho phép burst ưu tiên burst khác, ta xử lý tranh chấp theo kiểu ưu tiên Trong phân mảnh burst, burst bao gồm số đơn vị truyền tải gọi segment Mỗi segment chứa tiêu đề segment tải tin Tiêu đề segment chứa trường dành cho bit đồng bộ, thông tin sửa lỗi, thông tin nguồn đích, độ dài segment trường hợp segment có chiều dài GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 28 Đề tài nghiên cứu khoa học biến đổi Tải tin segment chứa kiểu liệu bất kỳ, gói IP, tế bào ATM, hay khung Ethernet (hình 2.4) Khi hai burst tranh chấp với mạng chuyển mạch burst quang, segment burst mà chồng lấn lên burst khác bị loại bỏ, hình 2.5 Nếu thời gian chuyển mạch đáng kể, thêm số segment thời gian cấu hình lại chuyển mạch Để trì tính suốt liệu định dạng, lớp quang không cần nhận biết đường biên định dạng liệu thực tế segment Ở đây, lớp quang nhận biết thông tin node nguồn đích burst, thời gian offset burst, thời hạn burst độ ưu tiên burst có Tính suốt dẫn đến định tối ưu cho việc cực tiểu hóa mát liệu, segment riêng lẻ cuối bị chia thành hai phần, gây tổn thất hoàn toàn segment đó; nhiên, việc trì tính suốt, lớp quang (lõi) đơn giản, node lõi không yêu cầu thêm phụ tải tính toán Nếu đường biên segment suốt lõi toàn quang, node biên mạng phải chịu trách nhiệm xác định xử lý điện segment Hơn nữa, node nhận phải phát điểm bắt đầu segment xác định segment có nguyên vẹn hay không; vậy, segment phải chứa thêm phần phụ tải sửa lỗi hay phát lỗi Mặt khác, để node thu đầu nhận dạng khôi phục lại liệu có segment, tiêu đề segment cần có thêm thông tin báo hiệu đồng hồ Ta thực phân mảnh burst thành segment định nghĩa khung Ethernet Nếu segment khung Ethernet, trường preamble tiêu đề khung Ethernet chịu trách nhiệm phát đồng bộ, trường CRC dùng để phát khung lỗi khung không đầy đủ; không cần thêm phụ tải điều khiển segment mà phần phụ tải có sẵn khung Ethernet Nếu segment khung Ethernet, lựa chọn độ dài GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 29 Đề tài nghiên cứu khoa học segment trở thành tham số hệ thống Segment có chiều dài cố định biến đổi Nếu segment có chiều dài cố định, việc đồng hóa phía thu dễ dàng hơn; nhiên, segment có chiều dài biến đổi cung cấp gói có chiều dài biến đổi cách hiệu Kích thước segment cung cấp cân mát/tranh chấp tổng phụ tải/burst Các segment dài bị tổn thất liệu lớn segment bị loại bỏ tranh chấp; nhiên, chúng lại có phụ tải/segment hơn, tỷ lệ độ dài tiêu đề segment độ dài tải tin segment thấp Trong chương này, giả sử segment khung Ethernet có độ dài gói cố định, không đặt toán tìm kích thước segment tối ưu Hình 2.4: Cấu trúc tiêu đề segment GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 30 Đề tài nghiên cứu khoa học Hình 2.5: Sự lựa chọn segment bị loại bỏ burst tranh chấp Một vấn đề khác phân mảnh burst định loại bỏ segment burst xuất tranh chấp hai burst Trong phần lại tài liệu, ta gọi burst đến chuyển mạch burst burst đến sau gọi burst tranh chấp Nhớ burst gọi burst hay burst tranh chấp dựa vào thứ tự đến gói điều khiển tương ứng chúng (BHP) Có hai phương pháp để xác định segment bị loại bỏ gọi loại bỏ đuôi loại bỏ đầu Trong loại bỏ đuôi, segment đuôi chồng lấn burst (hình 2.5) bị loại bỏ, loại bỏ đầu, segment đầu chồng lấn burst tranh chấp bị loại bỏ Ưu điểm phương pháp loại bỏ đuôi so với loại bỏ đầu có nhiều hội gửi gói đến đích hơn, giả sử gói bị loại bỏ truyền lại vào thời điểm sau Trong phương pháp loại bỏ đầu, gói có khả lớn tới đích không thứ tự; nhiên, ưu điểm phương pháp đảm bảo không xảy tranh chấp ảo burst bị cắt bớt node phía trước Trong chương này, ta khảo sát phương pháp loại bỏ đuôi biến đổi xác định cần loại bỏ gói Trong phương pháp này, phần đuôi chồng lấn (giữ nguyên độ dài) burst bị loại bỏ tổng segment đuôi chồng lấn tổng số segment (tổng chiều dài) burst tranh chấp Nếu tổng segment đuôi chồng lấn lớn tổng segment burst tranh chấp, toàn burst tranh chấp bị loại bỏ Phương pháp làm giảm xác suất burst ngắn dành quyền ưu tiên burst dài giảm đến mức tối thiểu mát tranh chấp Một vấn đề phát sinh loại bỏ đuôi phần tiêu đề burst gửi trước phân mảnh xảy chứa độ dài burst đầu tiên; vậy, node luồng xuống burst bị cắt bớt, làm cho segment đuôi bị cắt bớt phia trước tranh chấp với GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 31 Đề tài nghiên cứu khoa học burst khác, segment đuôi bị loại bỏ node luồng lên trước Những tranh chấp gây tổn thất gói không mong muốn Nếu phương pháp loại bỏ đuôi thực toàn mạng, phần đuôi burst bị cắt bớt luôn bị quyền ưu tiên xung đột Tuy nhiên, trường hợp không trì loại bỏ đuôi toàn mạng, ta cần thực số phương pháp để tránh tổn thất liệu không mong muốn Một giải pháp đơn giản burst bị cắt bớt kết thúc, node xảy cắt bớt tạo gửi trailer, hay tin điều khiển sau, để thông báo cho node luồng xuống dọc theo đường Trailer tạo cách điện tử chuyển mạch lõi nơi mà tranh chấp giải quyết, thời gian để tạo trailer tính gộp vào thời gian offset phần thời gian xử lý tiêu đề burst, node Chú ý trailer cần thiết sử dụng phương pháp loại bỏ đuôi biến đổi Nếu sử dụng loại bỏ đầu, phần tiêu đề burst bị cắt bỏ cập nhật node xảy tranh chấp Cũng vậy, loại bỏ đuôi hoàn toàn thực hiện, segment đuôi bị loại bỏ luôn bị tranh chấp không ưu tiên so với segment khác, thâm chí node luồng xuống dọc theo đường tới đích Hình 2.6: Sử dụng gói trailer hiệu GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 32 Đề tài nghiên cứu khoa học Hình 2.7: Sử dụng gói trailer không hiệu Chúng ta cần ý rằng, trailer tạo, trailer không đạt hiệu hoàn toàn loại bỏ tranh chấp với segment burst bị loại bỏ Hình 2.6 trường hợp mà gói trailer đến node luồng xuống trước phần tiêu đề burst tranh chấp (Burst b) Ngay nhận gói trailer, node cập nhật với chiều dài burst (Burst a); vậy, tiêu đề điều khiển burst tranh chấp (Burst b) tới, ta tránh tranh chấp ảo Trong trường hợp hình 2.7, phần tiêu đề burst tranh chấp (Burst b) tới trước trailer burst (Burst a) node luồng xuống; dó chuyển mạch phát tranh chấp, gói đuôi burst bị loại bỏ Tuy gói trailer không loại trừ hoàn toàn trường hợp tranh chấp ảo, trường hợp sau, trailer giảm thiểu tối đa trường hợp vậy; đó, việc tạo truyền phần trailer node luồng lên quan trọng Một tham số hệ thống khác có tác động đáng kể phân mảnh burst thời gian chuyển mạch Nếu node không thực đệm hay chế trễ khác nào, thời gian chuyển mạch thước đo trực tiếp số gói mát cấu hình lại chuyển mạch tranh chấp Do vậy, thời gian chuyển mạch chậm tạo gói cao hơn, thời gian chuyển mạch nhanh làm gói Các chuyển mạch toàn quang sử dụng công nghệ GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 33 Đề tài nghiên cứu khoa học hệ thống điện cực bé (MEM) có khả chuyển mạch khoảng phần nghìn giây, chuyển mạch sử dụng công nghệ khuyếch đại quang bán dẫn (SOA) có khả chuyển mạch khoảng phần tỷ giây Do thời gian chuyển mạch cao chuyển mạch MEM, không phù hợp cho chuyển mạch burst quang, phù hợp với mạng quang chuyển mạch kênh Nói cách khác, chuyển mạch SOA sử dụng phòng thí nghiệm chưa phục vụ hệ thống thực tế Trong thí nghiệm chúng ta, ta giả sử thời gian chuyển mạch đoạn thực tế 10µs 2.2.5 Kết hợp phân mảnh với định tuyến chệch hướng Sự mở rộng phân mảnh burst thực phân mảnh với định tuyến chệch hướng Thay loại bỏ segment chồng lấn burst tranh chấp, ta làm chệch hướng toàn burst tranh chấp làm chệch hướng segment chồng lấn burst sang cổng đầu khác với cổng đầu dự định (đầu tiên) Phương pháp gọi định tuyến chệch hướng hay định tuyến hot-potato Thực kết hợp phân mảnh với chệch (hình 2.8) làm tăng xác xuất burst đạt tới đích, đó, cải thiện hiệu suất Một vấn để phát sinh burst rơi vào vòng lặp mạng bị chệch hướng nhiều lần, lãng phí băng thông mạng Việc sử dụng thêm băng thông làm tăng tranh chấp mát gói điều kiện tải cao Do chệch hướng , burst qua tuyến dài hơn, làm tăng tổng thời gian xử lý Chệch hướng sinh trường hợp thời gian offset ban đầu không đủ để truyền burst liệu toàn quang mà không lưu trữ Để tránh vấn đề này, burst bị loại bỏ hop-count burst đạt tới ngưỡng Khi burst bị chệch hướng, phải thực chọn cổng chệch GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 34 Đề tài nghiên cứu khoa học hướng Có thể có nhiều cổng chệch hướng thay Các cổng chệch hướng thay xác định trước sử dụng theo phương pháp gán cổng cố định (chọn cổng dựa đường ngắn tiếp theo) xác định động theo phương pháp cân tải (chệch hướng burst tới liên kết chưa sử dụng hết) Trong phần này, ta xét cổng chệch hướng thay thế, chọn cổng theo đường ngắn thứ hai tới đích Sự chọn burst (hoặc segment burst) để chệch hướng suốt tranh chấp thực theo nhiều cách Phương pháp chệch hướng burst với chiều dài đường lại ngắn (tính theo thời gian chuyển mạch) Nếu cổng thay bận, burst bị loại bỏ (hình 2.8) Phương pháp thứ hai gán mức độ ưu tiên cho burst Trong trường hợp này, burst ưu tiên thấp bị chệch hướng phân mảnh Khi kết hợp phân mảnh với chệch hướng, có hai phương pháp để giải tranh chấp, gọi phân mảnh trước chệch hướng trước Trong phương pháp phân mảnh trước, độ dài lại burst ngắn burst tranh chấp, burst bị phân mảnh đuôi bị chệch hướng Nếu cổng thay bận, phần bị chệch hướng burst bị loại bỏ Nếu burst tranh chấp ngắn chiều dài lại burst đầu tiên, burst tranh chấp bị chệch hướng bị loại bỏ Trong phương pháp chệch hướng trước, burst tranh chấp bị chệch hướng cổng thay rỗi Nếu cổng thay bận chiều dài lại burst ngắn chiều dài burst tranh chấp, burst bị phân mảnh đuôi bị loại bỏ Nếu burst tranh chấp ngắn hơn, bị loại bỏ GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 35 Đề tài nghiên cứu khoa học Hình 2.8: Phương pháp kêt hợp phân mảnh-chệch hướng với burst tranh chấp Hình 2.8 ví dụ trình kết hợp phân mảnh – chệch hướng Ban đầu phần tiêu đề Burst a tới chuyển mạch, định tuyến vào cổng lối Khi tiêu đề Burst b tới chuyển mạch, xảy tranh chấp thời gian offset chung cho tất burst, tiêu đề thời điểm vị trí burst tranh chấp Do đó, việc xét thời gian chuyển mạch sử dụng phương pháp phân mảnh trước, burst bị chệch hướng (hoặc bị phân mảnh chệch hướng ) tới cổng thay cổng thay rỗi bị loại bỏ cổng thay bận Ở đây, chiều dài lại cảu Burst a ngắn chiều dài Burst b Do đó, Burst a bị phân mảnh đuôi bị chệch hướng tới cổng thay burst Một tiêu đề tạo cho burst bị chệch hướng gửi cổng lổi Tiêu đề tạo thời điểm xử lý tiêu đề Burst b Một trailer tạo cho Burst bị phân mảnh a gửi kênh điều khiển cổng lối Các gói burst bị phân mảnh bị suốt trình cấu hình lại chuyển mạch Trong phương pháp sử dụng phân mảnh chệch hướng, thời gian xử lý δ node thời gian tạo tiêu đề cho segment burst có tranh chấp; thời gian offset giữ nguyên trường hợp chuyển mạch burst quang chuẩn GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 36 Đề tài nghiên cứu khoa học Một tác động phụ có phân mảnh với chệch hướng có tranh chấp, burst lại ngắn bị phân mảnh vả bị chệch hướng burst Việc tạo burst dẫn tới vỡ vụn burst (phân mảnh nhỏ burst), có nhiều burst ngắn lan truyền qua mạng Những burst ngắn phải chịu phụ tải cao thời gian chuyển mạch phụ tải điều khiền burst Mặt khác, việc tạo nhiều burst nhỏ mạng làm tăng tổng số gói điều khiển Các gói điều khiển gia tăng làm tải mặt điều khiển; đó, nên loại bỏ burst bị phân mảnh độ dài burst ngắn kích thước burst tối thiểu Ta giảm phân mảnh nhỏ burst sử dụng phương pháp loại bỏ đuôi cải tiến Trong phương pháp này, chiều dài hai burst tranh chấp so sánh với nhau, burst nhỏ bị chệch hướng phân mảnh Nếu cổng chệch hướng không sẵn sàng, segment bị tranh chấp bị loại bỏ Do vậy, burst bị phân mảnh nhỏ, ngắn có khả bị loại bỏ không cản trở đáng kể tới burst khác Vấn đề khác phân mảnh nhỏ burst giữ nguyên thời gian offset tiêu đề tải tin burst bị chệch hướng Vì burst bị chệch hướng phải qua nhiều hop so với không bị chệch hướng , có điểm mà thời gian offset ban đầu không đủ để chuyển mạch xử lý tiêu đề cấu hình lại trước burst liệu tới chuyển mạch Để loại trừ vấn đề liên quan đến thời gian offset không đủ, số phương pháp khác thực Một phương pháp đơn giản loại bỏ hai burst thời gian offset không đủ Các phương pháp đếm dựa định thời dùng để phát giới hạn tổng số hop mà burst qua Nếu mục đích giảm thiểu tới mức nhỏ mát liệu, phần burst đến trước đơn giản bị cắt chuyển mạch cấu hình, segment đuôi burst tiếp tục qua mạng Phương pháp đệm sử dụng GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 37 Đề tài nghiên cứu khoa học đường trễ sợi (FDL) áp dụng; nhiên, phương pháp làm tăng độ phức tạp lớp quang Vấn đê khác thực phân mảnh chệch hướng làm để xử lý burst dài, burst mà kéo dài đồng thời qua nhiều node Nếu burst dài qua hai nhiều chuyển mạch gặp tranh chấp với hai nhiều burst khác chuyển mạch khác nhau, dựa vào việc định thời khác tranh chấp này, tranh chấp giải theo số cách Nếu node luồng lên thực phân mảnh burst trước, node luồng xuống cập nhật gói trailer để loại trừ tranh chấp thừa Nói cách khác, tranh chấp xuât node luồng xuống trước node luồng lên, phần đuôi burst bị chệch hướng node luồng xuống, tranh chấp node luồng lên không bị tác động Nếu node luồng xuống loại bỏ đuôi burst, node luồng lên cắt bớt tiếp tục truyền phần đuôi Node luồng xuống gửi tin điều khiển tới node luồng lên để giảm tranh chấp thừa với phần đuôi node luồng lên Nếu nhiều hai burst tranh chấp chuyển mạch, tranh chấp xử lý Một ưu điểm có phân mảnh mạng chuyển mạch burst quang cung cấp mức độ gia tăng khác cho việc hỗ trợ yêu cầu chất lượng dịch vụ (QoS) khác Khi hai burst tranh chấp với burst khác, độ ưu tiên burst dược sử dụng để xác định burst bị phân mảnh hay bị loại bỏ Ví dụ, burst ưu tiên cao tới node burst ưu tiên thấp truyền lối dự định, burst ưu tiên thấp bị phân mảnh, đuôi bị loại bỏ để truyền burst ưu tiên cao Nói cách khác, burst ưu tiên thấp tới node burst ưu tiên cao truyền, burst ưu tiên thấp bị loại bỏ Khi kết hợp phân mảnh với chệch hướng, ta đạt mức độ khác lớn Lựa chọn chệch GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 38 Đề tài nghiên cứu khoa học hướng burst tranh chấp đến hay phần đuôi burst đạng truyền dựa độ ưu tiên KẾT LUẬN Trong đề tài này, nhóm nghiên cứu hoàn thành nội dung đề cương đăng ký bao gồm: trình bày tổng quan chuyển mạch quang, cấu trúc hoạt động chuyển mạch burst quang, vấn đề tranh chấp giải tranh chấp chuyển mạch burst quang Ngoài ra, nhóm thực mô tả phương pháp giải tranh chấp chuyển mạch burst quang phần mềm flash Do lĩnh vực mới, nên việc tìm hiểu chuyển mạch burst quang vấn đề giải tranh chấp chuyển mạch burst quang dừng lại mức lý thuyết tổng quát, chưa sâu vào phân tích, đánh giá với thuật toán cụ thể Chúng em mong nhận đánh giá, đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn để đề tài hoàn thiện nữa, đồng thời làm tiền đề để tiếp tục nghiên cứu, phát triển công nghệ sau PHỤ LỤC GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 39 Đề tài nghiên cứu khoa học Giới thiệu Flash Adobe Flash hay cách đơn giản Flash kỹ thuật đa phương tiện lẫn phần mềm để hiển thị Macromedia Flash Player Thực Macromedia Flash dùng để ám chương trình tạo tập tin Flash Còn từ Flash Player ám ứng dụng có nhiệm vụ thi hành hay hiển thị tập tin Flash Tuy vậy, chữ Flash dùng để hai chương trình nói Lịch sử Flash Xuất từ năm 1993, Flash trải qua nhiều cải tiến thời Macromedia, công ty sau bị mua lại Adobe Ban đầu, Flash dựa hiệu ứng ảnh động, phiên thiếu khả tương tác với người sử dụng, khả tích hợp scripts hạn chế Khả lập trình Những phiên gần sử dụng ActionScript, ngôn ngữ giống với JavaScript Ngôn ngữ cho phép người sử dụng tương tác tốt (nút ấn, cuộn, mục lục, tiêu đề …) hiệu ứng động Flash Định dạng đóng Tệp tin Flash, với phần đuôi mở rộng swf mã hóa tài nguyên ảnh, phim trích cách trực tiếp Tuy nhiên có nhiều phần mềm cho phép trích nội dung Tuy nhiên, mã swf mã đóng Tuy nhiên tương lai Adobe theo hướng mở cho cộng đồng Ứng dụng Kỹ thuật Flash đính vào trang Web sử dụng ứng dụng Internet độc lập (Thực thi tệp tin swf độc lập không cần phần mềm, ngắt kết nối Internet) Flash sử dụng đặc biệt cho nội dung “RichMedia” “Motion Design” Chúng ta trích dẫn vài ví dụ sau : • Tạo trang Web trò chơi GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 40 Đề tài nghiên cứu khoa học • Tạo hướng dẫn • Tạo Video truyền hình điện ảnh • Các ứng dụng Multimedia • Các diaporama tương tác • Các banner quảng cáo • Truyền chiếu Video qua Internet Ngoài ra, ứng dụng Flash dùng nhiểu phần mềm định dạng khác, ví dụ : • Flash Video với đuôi mở rộng flv • FlashPaper, định dạng tương tự Acrobat PDF • Flash Remoting Mx • Flash Communication Sever GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 41 Đề tài nghiên cứu khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J.P.Jue, V.M.Vokkarane - Optical Burst Switched Networks (©2005 Springer Science + Business Media, Inc) [2] Đồ án tốt nghiệp đại học: Chuyển mạch burst quang ứng dụng mạng truyền tải hệ sau _Hà Thanh Hòa 25/10/2005 GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG 42