ĐIỆN tử VIỄN THÔNG chuyển mạch gói ATM khotailieu

Chuyển mạch gói ATM Thành viên: •Tơ Hồng Tùng •Lê Văn Hùng •Nguyễn Văn Thảo •Đỗ Văn Hà •Nguyễn Văn Hiển Các khái niệm ATM • ATM nghi thức chuyển mạch cell • Được ATM Forum đề nghi ITU-T chuẩn hóa • ATM kết hợp với B-ISDN cho phép kết nối tốc độ cao cho mạng giới • B-ISDN theo ITU-T dựa sở kiểu truyền thông không đồng ATM (Asynchronous Transfer Mode) • Trong kiểu truyền khơng đồng ,thuật ngữ “truyền” bao gồm lĩnh vực truyền dẫn chuyển mạch, “dạng truyền” ám chế độ truyền dẫn chuyển mạch thông tin mạng • Thuật ngữ “khơng đồng bộ” giải thích cho kiểu truyền cá gói nối lặp lại cách bất bình thường lúc chúng tạo theo yêu cấu cụ thể mà không theo chu kỳ Mục đích thiết kế • • • • • • • Nhu cầu cần thiết hệ thống liên lạc tối ưu việc sử dụng phương tiện truyền thông tốc độ cao Nhu cầu cần thiết hệ thống có khả giao tiếp với cá hệ thống hữu cung cấp việc kết nối chúng mà không tính hiệu chúng thay chúng Nhu cầu hệ thống có chi phí thực khơng cao Nhu cầu hệ thống có khả kết nối hỗ trợ phân cấp viễn thông hữu(lacal loop, local provider, long-distance carrier, ) Nhu cầu hệ thống hướng kết nối để đảm bảo thời gian truyền xác có khả biết trước Chyển dịch số chức sang phần cứng (để tăng tốc độ) loại bỏ chức bầng phần mềm 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) Một số vấn đề hệ thống hiên Mạng chuyển mạch gói • Truyền liệu dựa chuyển mạch gói • Overhead (header va trailer) dùng để cung cấp thông tin định danh địa ;và liệu cho việc tìm đường ,điều khiển lỗi, điều khiển dòng, • Mạng phức tạp ,overhead nhiều => hiệu suất truyền thấp • Tăng kích thước liệu gói – Hiệu suất khơng cao có liệu cần truyền – Cho phép kích thước gói thay đổi Lưu thơng mạng hỗn hợp • Kích thước header lớn =>mất nhiều thời gian thực tốn sử lý gói • Kích thước gói thay đổi => lưu thơng mạng khơng thể đốn trước • Khó khăn cho việc truyền cá gói audio va vvideo mạng (các ứng dụng liệu loại đòi hỏi thời gian trễ thấp) Chuyển mạch cell • Cell gói liệu nhỏ có kích thước cố định • Trong ATM, dòng liệu kết nối luận lý dòng tế bào (cell) có kích thước cố định 53 bytes, bytes dành cho phần chứa thông tin điều khiển (cell header) 48 bytes chứa liệu tầng • Giảm thiểu tối đa việc điều khiển dòng điều khiển lỗi – Giammr chi phí (trong việc sử lý tế bào truyền bit overhead) Tốc dộ liệu (lớp vật lý) – 25.6Mbps đến 622.08Mbps ATM Frame relay,X.25 • Sự giống ATM chuyển mạch gói (X.25)hoặc Frame Relay – Truyền liệu theo đoạn rời rạc – Nhiều kết nối luận lý chia sẻ chung giao tiếp vật lý đơn • Ưu điểm – Dễ dàng multiplex dòng liệu khác – Thời gian trễ biết trước(giảm jitter) – Dòng liệu( xen kẽ với dòng liệu khác ) xem dòng liên tục – Có thể dễ dàng thực chức chuyển mạch ghép/tách dòng cell phần cứng ATM kiến trúc mạng Kiến trúc nghi thức Mặt (plane) mơ hình tham chiếu • Mặt người dùng (user plane) – Hỗ trợ việc truyền thông tin cho người dùng • Mặt điều khiển(control plane) – Điều khiển gọi kết nối • Mặt quản trị(management plane) – Quản trị mặt • Cho tồn chức hệ thống – Quản trị lớp • Tài nguyên tham số thực thể nghi thức Cấu trúc phần tử chuyển mạch • IC (input controller): điều khiển ngõ vào • OC (output controller): điều khiển ngõ • Mạng liên kết bên Xử lý VCI VPI • Mỗi ngõ vào vật lý có tập bảng chứa nhãn định đường riêng • Hai liên kết vật lý khác có cell mạng giá trị nhãn định đường VPI/VCI giống • Chuyển mạch có nhiệm vụ giữ bảng kết nối cho kết nooiskeenh ảo kết nối đường ảo ngõ vào vật lý • Tra bảng nhằm mục đích tìm đường thích hợp để chuyển cell phía trước đồng thời tạo giá trị VPI VCI cho cell phù hợp với ngõ Chuyển mạch VP Chuyển mạch VP VC Các phương pháp hàng • Cài đặt hàng đợi nhằm giải tranh chấp xảy chuyển mạch • Có nhiều khả bố trí hàng đợi: -Tại ngõ vào chuyển mạch -Tại ngõ chuyển mạch -giữa ngõ vào ngõ chuyển mạch Hàng đợi đầu vào • Các hàng đợi cài đặt điều khiển ngõ vào (IC) Mỗi ngõ vào đượcnối với hàng đợi • Bộ phận xử lý luận lý (Arbitration Logic) định bufer phục vụ thời điểm cho không xảy tranh chấp Hàng đợi đầu • Các hàng đợi cài đặt điều khiển ngõ ra(OC) Mỗi ngõ kết nối với hàng đợi • Phương pháp đòi hỏi phải có di chuyển nội tốc độ cao • Để đảm bảo khơng nghẽn, mạng liên kết buffer đầu phải có khả xử lý N cell chu kỳ(với N số điều khiển ngõ ra) • Thuận lợi phương pháp: không cần phận xử lý nguyên lý xếp hàng đơn giản FIFO Hàng đợi trung tâm • Các bufer dùng chung cho tất ngõ vào ngõ • Mỗi cell đến từ ngõ vào lưu trực tiếp hàng đợi trung tâm • Mỗi ngõ chọn cell muốn đến lưu hàng đợi trung tâm theo nguyên lý FIFO Một số chuyển mạch ATM • Chuyển mạch ma trận (crossbar switch) • Chuyển mạch bus chung (shared bus switch) • Chuyển mạch nhớ dung chung (shared memory switch) • Chuyển mạch đa tầng (multisgate switch) • Do chuyển mạch khơng chuẩn hóa, nên khơng có cách gọi la tốt để xây dựng chuyển mạch Mỗi kĩ thuật có đậc trưng riêng thích hợp số trường hợp cụ thể Tín hiệu điều khiển-VCC • Trong ATM cần có chế thiết lập giải phóng VPC VCC thực riêng cho kết nối • Semi-permanent VCC • khơng cần tín hiệu điều khiển • Kênh điều khiển(Meta-signaling channel) • dùng kênh điều khiển thường trực • Kênh ảo điều khiển người dùng mạng • cho việc điều khiển tín hiệu • dùng để thiết lập VCC để mạng liệu người dùng • Kênh ảo điều khiển người dung • VPC thiết lập trước • dùng người dùng mà không cần can thiêp mạng để thiết lập giải phóng VCC người dùng Tín hiệu điều khiển-VPC • Bán thường trực (Semi-pẻmanent) • Người dùng điều khiển (Customer controlled) • Mạng điều khiển (Network controlled) Tạo SVC (Q.2931) Đánh giá dùng kế nối ATM • Khi mơi trường xã hội thơng tin hồn thiện, mạng giao tiếp thơng tin bǎng rộng cần thiết phải tỏ thích nghi với tính nǎng tốc độ cao, bǎng rộng, đa phương tiện Và phải tính đến việc thiết lập mạng thông tin tốc độ siêu cao tầm quốc gia • Mạng thơng tin tốc  độ siêu cao  dựa vào sử dụng công nghệ ATM (phương thức truyền tải không đồng bộ) để tạo mạng lưới quốc gia rộng khắp với tính kinh tế hiệu cho phép nhà cung cấp dịch vụ cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thơng tin khác • Cơng nghệ ATM cơng nghệ q trình hồn thiện chuẩn hố, nên việc triển khai cần nghiên cứu chuẩn bị đầy đủ chi tiết, để có khả trì mở rộng ... lý FIFO Một số chuyển mạch ATM • Chuyển mạch ma trận (crossbar switch) • Chuyển mạch bus chung (shared bus switch) • Chuyển mạch nhớ dung chung (shared memory switch) • Chuyển mạch đa tầng (multisgate... ngõ Chuyển mạch VP Chuyển mạch VP VC Các phương pháp hàng • Cài đặt hàng đợi nhằm giải tranh chấp xảy chuyển mạch • Có nhiều khả bố trí hàng đợi: -Tại ngõ vào chuyển mạch -Tại ngõ chuyển mạch. .. niệm ATM • ATM nghi thức chuyển mạch cell • Được ATM Forum đề nghi ITU-T chuẩn hóa • ATM kết hợp với B-ISDN cho phép kết nối tốc độ cao cho mạng giới • B-ISDN theo ITU-T dựa sở kiểu truyền thông