Mạng chuyển mạch gói (Packet switching)

Chương 6: Mạng chuyển mạch gói (Packet switching) bvhieu@cse.hcmut.edu.vn Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Nội dung  Giới thiệu mạng chuyển mạch gói  Tìm đường  X.25 Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Nội dung  Giới thiệu mạng chuyển mạch gói  Tìm đường  X.25 Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Hạn chế của chuyển mạch mạch  Các tài nguyên được dành riêng cho cuộc gọi  Hầu hết thời gian kết nối đường truyền rảnh  Tốc độ dữ liệu cố định  Thiết bị ở hai đầu phải chạy cùng tốc độ Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Nguyên lý chuyển mạch gói  Dữ liệu được truyền thành các gói nhỏ  Thông thường là 1000 byte  Dữ liệu lớn được chia thành chuỗi các gói nhỏ để truyền  Mỗi gói gồm dữ liệu cộng thêm thông tin điều khiển  Các gói được nhận, lưu tạm thời và truyền cho node kế tiếp (store and forward) Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Ưu điểm chuyển mạch gói  Tăng hiệu suất đường truyền  Một kết nối node-node có thể dùng chung bởi nhiều gói  Các gói xếp hàng và truyền đi nhanh nhất có thể  Chuyển đổi tốc độ dữ liệu  Mỗi trạm kết nối với node cục bộ bằng tốc độ của trạm  Các node đệm dữ liệu nếu cần thiết để cân bằng tốc độ  Các gói được nhận ngay khi mạng đang bận  Việc phát có thể chậm lại  Có thể phân độ ưu tiên cho các thông báo Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Kỹ thuật chuyển mạch  Trạm chia thông báo dài thành nhiều gói nhỏ  Từng gói được gởi lần lượt vào mạng  Các gói được xử lý theo 2 cách  Datagram  Virtual circuit Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Datagram  Mỗi gói được xử lý độc lập  Các gói có thể đi theo bất cứ đường thích hợp nào  Các gói có thể đến đích không theo thứ tự gởi  Các gói có thể thất lạc trên đường đi  Bên nhận phải sắp xếp lại các gói mất trật tự và khôi phục các gói thất lạc Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Minh họa Datagram 2 1 3 2 1 3 (c) 3 1 2 (b) (a) (d) (e) 2 1 3 3 2 1 Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Virtual circuit  Đường đi được tạo trước khi gởi các gói dữ liệu  Các gói yêu cầu cuộc gọi và chấp nhận cuộc gọi được dùng để tạo kết nối (handshake)  Mỗi đường đi được gán một số ID  Mỗi gói chứa ID của đường đi thay vì địa chỉ máy đích  Không cần tìm đường cho từng gói  Đường đi không dành riêng [...]... trễ của gói Quá tải có thể khóa việc thiết lập; tăng thời gian trễ của gói Chuyển mạch cơ điện hoặc được điều khiển bởi máy tính Node chuyển mạch nhỏ Node chuyển mạch nhỏ User chịu trách nhiệm khi các thông báo bị thất lạc Thường không cần chuyển đổi tốc độ và bảng mã Mạng có thể sẽ chịu trách nhiệm cho các gói đơn lẻ Chuyển đổi tốc độ và bảng mã Mạng có thể sẽ chịu trách nhiệm cho chuỗi các gói Chuyển. .. thông qua mạng  External virtual circuit, internal datagram  Mạng xử lý mỗi gói riêng biệt  Mạng lưu trữ các gói tại node đích để sắp xếp lại thứ tự  External datagram, internal datagram  Các gói được đối xử một cách độc lập bởi cả mạng và trạm  External datagram, internal virtual circuit  Không được sử dụng Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Nội dung  Giới thiệu mạng chuyển mạch gói  Tìm... khi thiết lập gói gói Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Hoạt động bên ngoài – bên trong  Giao tiếp giữa các node mạng (bên trong)  Datagrams hoặc virtual circuits  Giao tiếp giữa trạm và node mạng (bên ngoài)  Kết nối (Connection oriented)  Trạm yêu cầu kết nối luận lý (virtual circuit)  Tất cả các gói được đánh dấu thuộc về kết nối đó và được đánh số thứ tự  Mạng phân phát các gói theo thứ... (using Figure 12.2) 4 5 5 4 4 5 3 3 3 4 4 4 2 6 3 2 6 5 1 2 5 1 2 5 5 Next No Flooding Routing  Không cần thông tin mạng  Node gởi các gói tới mọi node kề  Các gói nhận được sẽ được truyền trên tất cả các kết nối ngoại trừ kết nối gói đến  Cuối cùng sẽ có một số copy của gói sẽ đến đích  Gói đến đầu tiên là đi trên đường tốt nhất 2 3 6 1 4 5 (a) First hop 2 3 6 1 4 2 3 (b) Second hop 6 2 3 2 1 6 5... mạng chuyển mạch gói  Tìm đường  X.25 Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Tìm đường trong Circuit switching  Mạng chuyển mạch công cộng có cấu trúc cây  Đường đi tĩnh (không thay đổi theo thời gian)  Có thể cải tiến bằng Alternate routing  Thêm các đường kết nối giữa các trung tâm chuyển mạch  Liệt kê các đường đi có thể  Đường đi được chọn theo độ ưu tiên (tốc độ, chi phí, thời điểm ) Bộ môn... đi các gói nhận được thay vì gửi ra tất cả các liên kết  Việc chọn lựa có thể là ngẫu nhiên hoặc xoay vòng (round robin)  Có thể chọn đường liên kết ra dựa trên việc tính toán xác suất  Đặc điểm: lộ trình tìm được thông thường không phải là đường có chi phí tối thiểu hoặc số chặng nhỏ nhất Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Adaptive Routing  Được sử dụng bởi hầu hết các mạng chuyển mạch gói  Quyết... thay đổi khi các điều kiện trên mạng thay đổi  Đường kết nối hoặc node trung gian hư  Tình trạng ngẽn mạch thay đổi  Cần biết các thông tin về mạng  Quyết định tìm đường phức tạp  Tradeoff giữa chất lượng của thông tin mạng và chi phí để truyền thông tin này Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Nhận xét  Ưu điểm  Hiệu suất được cải thiện  Trợ giúp điều khiển nghẽn mạng  Hạn chế  Quyết định tìm... tính Khoa Khoa 2 1 So sánh Virtual Circuit Datagram  Sự trình tự và điều khiển lỗi ?  Thời gian trễ đễ truyền được một gói ?  Thời gian trễ đễ truyền các gói sau gói đầu tiên ?  Khả năng chịu lỗi ?  Tính linh động về đường đi ? Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Vấn đề kích thước gói (a) 1-packet message (b) 2-packet message (c) 5-packet message (d) 10-packet message 1 1 Header 2 4 3 5 4 3 5 4 6... Làm sao dừng việc phát tán  Mỗi gói được đánh số duy nhất  Node có thể ghi nhớ các gói đã đi qua  Loại bỏ các node đã đi qua  Gói chứa số chặng đường tối đa  Mỗi khi truyền, số chặng đường giảm đi một  Dừng phát tán khi số chặng đường bằng 0 Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Đánh giá  Tất cả các lộ trình đều được thử  Rất mạnh mẽ (robust)  Ít nhất sẽ có một gói đi theo lộ trình với số chặng... quá trình trao đổi Trễ do quá trình thiết lập, Trễ truyền các gói nhưng thời gian trễ trong quá trình truyền không đáng kể Trễ do quá trình thiết lập, trễ truyền các gói Tín hiệu bận nếu bên nhận không sẵn sàng Người gởi được thông báo nếu các gói không được phân phát Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Người gởi có thể được thông báo nếu các gói không được phân phát Circuit vs Packet Switching (tt) Circuit . Chương 6: Mạng chuyển mạch gói (Packet switching) bvhieu@cse.hcmut.edu.vn Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Khoa Nội dung  Giới thiệu mạng chuyển mạch gói . Mạng có thể sẽ chịu trách nhiệm cho các gói đơn lẻ User chịu trách nhiệm khi các thông báo bị thất lạc Node chuyển mạch nhỏNode chuyển mạch nh Chuyển mạch