Bài Tiểu luận: ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT CỦA CHUYỂN MẠCH ATM

ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT CỦA CHUYỂN MẠCH ATM Chương 1 Tổng quan về chuyển mạch ATM 1.1) Giới thiệu chung Khi môi trường của xã hội thông tin hoàn thiện, thì mạng giao tiếp thông tin băng rộng B ISDN cần thiết phải tỏ ra thích nghi với tính năng tốc độ cao, băng rộng, đa phương tiện. Và vì vậy phải tính đến việc thiết lập mạng thông tin tốc độ siêu cao ở tầm quốc gia. Mạng thông tin băng rộng BISDN được phát triển bằng cách mở rộng khả năng của mạng ISDN đang tồn tại với mục đích trang bị them các loại tín hiệu băng rộng và nhờ ảnh hưởng của tiêu chuẩn truyền dẫn quang đồng bộ. Như vậy cần có hệ thống xử lý hiệu suất để điều khiển các dịch vụ khác nhau. Để đáp ứng tốt mọi yêu cầu của mạng BISDN, ITU đã chọn công nghệ truyền tải không đồng bộ ATM là công nghệ cơ sở của mạng ISDN. Nguyên lý cơ bản của công nghệ ATM là kết hợp các ưu điểm của 2 mạng chuyển mạch truyền thống đó là chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Chuyển mạch ATM sử dụng phương thức ghép kênh thống kê ( ghép kênh theo thời gian không đồng bộ ATDM). Công nghệ truyền tải không đồng bộ ATM chia dữ liệu thành các gói nhỏ có kích thước như nhau gọi là tế bào và truyền tải theo phương thức kết nối sao cho sự truyền tải thông tin dịch vụ được thực hiện bởi việc thiết lập kênh ảo. Công nghệ ATM không phân biệt thông tin là cái gì và nó từ đâu đến, đơn giản là nó cắt thành các tế bào có kích thước cố định, gán tiêu đề cho các tế bào, sao cho định hướng được đích mong muốn Tiêu đề của tế bào chứa rất ít chức năng do đó mà có thể xử lý một cách nhanh chóng. Sau khi dữ liệu được cắt thành các tế bào có kích thước bằng nhau thì nó sẽ được đổ vào đường ống truyền dẫn khổng lồ và trộn tất cả các tế bào từ mọi nguồn theo một cách tối ưu cho việc truyền tải chúng trong ống. Việc tối ựu hoá được thực hiện nhờ kỹ thuật ghép kênh thống kê ATDM. Công nghệ truyền tải không đồng bộ ATM cho phép truyền các kiểu lưu lượng khác nhau: voice, audio, video, text, data …. Tất cả các kiểu lưu lượng đó được ghép kênh và chuyển mạch đồng thời trong một mạng thống nhất. Các tính năng ưu việt của ATM  Các tế bào có kích thước cố định và cấu trúc phần tiêu đề đơn giản.  Sử dụng kỹ thuật ghép kênh không đồng bộ thống kê cho mọi kiểu dung lượng.  Thong tin người dùng được truyền qua kết nối ảo và theo truyền theo phương thức hướng đấu nối  Gán độ rộng băng rất linh hoạt, mềm dẻo.  Giảm các mạng riêng.  Giao diện tốc độ cao (50Mbps – 2.4 Gbps) với tốc độ chuyển mạch có thể đạt tới tốc độ 80Gbps ở mạng đường trục  Bảo vệ đầu tư của mạng hiện có nhờ kết nối với mạng ATM mới.  Tiết kiệm giá thành quản lý vận hành và bảo dưỡng nhờ công nghệ cao và đồng nhất 1.2) Cấu trúc tế bào ATM Tế bào ATM là khối truyền tin cơ bản trong phương pháp truyền tin ATM. Tế bào ATM có kích cỡ cố định là 53 octets (bytes) bao gồm 5 octet dành cho phần tiêu đề và 48 octes dành cho phần tải tin. Phần tiêu đề ATM được chia thành các phần điều khiển chung cho luồng tín hiệu GFC, phần tín hiệu xác định luồng ảo VP, xác định kênh ảo VCI, loại tải PT, tín hiệu xác định tế bào ưu tiên CLP và tín hiệu kiểm tra lỗi phần tiêu đề HEC, ATM qui định 2 định dạng của tiêu đề đó là : UNI Khuôn dạng tiêu đề trên giao diện người dùng – mạng NNI Khuôn dạng tiêu đề trên giao diện mạng – mạng  GFC : Dùng để chỉ giao diện của môi trường dịch vụ, ngoài ra nó còn dùng để làm giảm độ rung pha của các dịch vụ có tốc độ bít không đổi CBR, chỉ định dung lượng đồng nhất đối với dịch vụ có tốc độ thay đổi VBR và điều khiển mức độ quá tải của dòng VBR. Các chức năng như vậy đòi hỏi khả năng kiểm soát đối với cấu trúc UNI của cấu hình mạng  VCI : Khái niệm kênh ảo trong ATM là rất quan trọng : gọi là kênh ảo vì nó chỉ tồn tại vật lý khi cần thiết, tức là chỉ trong thời gian thực sự truyền tải các tế bào ATM. Còn kênh vật lý đóng vai trò như một “đường ống” khổng lồ chung cho mọi nguồn tin. VCI gọi là nhận dạng kênh ảo được sử dụng để thiết lập các cuộc nối sử dụng các bảng biên dịch ở các hệ chuyển mạch ATM.  VPI : Nhận dạng đường ảo được sử dụng tương tự như VCI dùng để thiết lập đường nối ảo từ đầu cuối cho một nhóm nhiều kênh ảo, một đường ảo có thể có nhiều kênh ảo.  PT: Kiểu trường tin người dùng. Dùng để phân biệt các thông tin như thông tin người sử dụng, số liệu báo hiệu hoặc thông tin về bảo dưỡng  CLP: Độ ưu tiên tổn thất tế bào. Dùng để chỉ khả năng cho phép hoặc không cho phép mất cuộc gọi trong trường hợp mạng quá tải. Các tế bào có mức độ ưu tiên thấp CLP=1 có thể sẽ bị loại bỏ tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của mạng tại thời điểm đang xét.  HEC: Điều khiển lỗi tiêu đề ( byte kiểm tra chu kỳ thặng dư CRC). Nó được dùng để phát hiện và sửa lỗi cho phần tiêu đề của tế bào ATM. GFC VPI VPI VCI VCI VCI PT CLP HEC VPI VPI VCI VCI VCI PT CLP HEC 1.3) Mô hình tham chiếu giao thức BISDN ITU đã đưa ra mô hình tham chiếu giao thức của mạng BISDN bao gồm mặt bằng quản lý, mặt bằng điều khiển và mặt bằng khách hàng. Mặt bằng quản lý được chia thành quản lý mặt bằng và quản lý lớp. Giao thức của mặt bằng điều khiển và mặt bằng khách hàng được phân loại tiếp thành lớp mức cao. Lớp thích ứng ATM(AAL), lớp ATM và lớp vật lý 1.3.2 Chức năng của các lớp trong mô hình tham chiếu BISDN  Lớp vật lý: Được tạo nên bởi lớp con môi trường vật lý PM và lớp con kết hợp truyền dẫn TC. Nó thực hiện các chức năng sau: Chức năng môi trường vật lý: Chức năng PM có liên quan tới môi trường vật lý để truyền dẫn như sợi quang, phần tử quang, phần tử nhận quang, bộ nối … Chức năng thông tin thời gian bít: Chức năng này chuyển đổi luồng bít dữ liệu thành dạng song phù hợp với môi trường truyền dẫn và ngược lại, đưa vào hoặc lấy ra các thông tin về thời gian của bít, và thực hiện mã hoá, giải mã đường truyền. Chức năng tạo và nhận dạng khung: Chức năng này tạo ra hoặc xác định khung truyền dẫn. Trong trường hợp truyền dẫn trên cơ sở các tế bào ATM, chức năng này không cần vì không có các khung truyền dẫn riêng biệt Chức năng thích ứng khung truyền dẫn: Ghép các dòng tế bào ATM vào những khoảng với tải phù hợp của khung truyền dẫn hoặc lấy lại dòng các tế bào ATM từ khung truyền dẫn. Chức năng nhận dạng biên tế bào: Xác định các khung của tế bào ATM trong dòng các tế bào. Nó thực hiện việc ngẫu nhiên hoá đối với hướng phát, xác định, và khẳng định đường biên tế bào ATM và thực hiện việc giải ngẫu nhiên theo hướng ngược lại. Chức năng tạo và xác nhận tín hiệu HEC: Theo hướng phát nó tạo tín hiệu HEC nhờ 4 octet trong phần tiêu đề của ATM và đưa nó vào octet thứ 5. Theo hướng ngược lại, nó kiểm tra tính thích hợp của tín hiệu HEC đối với tín hiệu nhận được trong cùng 1 quá trình và bỏ qua tế bào nếu phát hiện ra lỗi không sửa được. Chức năng phân định tế bào: Ghép them các tế bào rỗi vào các tế bào ATM vơi các thông tin phù hợp để tạo ra tốc độ tế bào bằng với dung lượng của hệ thống truyền dẫn hoặc loại bỏ các tế bào rỗi để tách các tế bào dữ liệu.  Lớp ATM: Độc lập với lớp vật lý và cung cấp các chức năng sau: Chức năng ghép tách tế bào: Ghép các tế bào ATM với các luồng ảo và kênh ảo khác nhau để tạo nên dòng tế bào tổng hợp, ngược lại tách các tế bào, Trong khi đó, các tế bào ghép không nhất thiết phải là dòng tín hiệu liên tục. Chức năng chuyển đổi tế bào VPIVCI: chức năng này được yêu cầu đối với các hệ chuyển mạch ATM nó ghép các giá trị mới vào các giá trị trong trường VPIVCI. Chức năng tạo và nhận dạng phần tiêu đề của tế bào: Chức năng này được dùng cho điểm xác định lớp ATM để tạo và nhận dạng 4 octet đầu của tín hiệu ghép đầu tế bào ATM. Nó ghép các thông tin nhận được từ lớp bậc cao đến các trường tương ứng để tạo ra tín hiệu ghép đầu tế bào và thực hiện quá trình ngược lại để nhận dạng tín hiệu ghép đầu. Chức năng điều khiển dòng chung: điều khiển việc truy nhập và dòng thông tin trong UNI.  Lớp thích ứng AAL: theo tiêu chuẩn ITUT có 4 loại AAL 14 tương ứng với 4 loại dịch vụ của mạng BISDN AAL 1: chuyển SDU của cùng 1 tốc độ bít theo cùng một tốc độ, chuyển thông tin thời gian thực giữa phát và thu, chỉ thị việc xác nhận lỗi hoặc không phát hiện lỗi. AAL 2: chuyển SDU theo tốc độ bít thay đổi, chuyển thông tin thời gian thực giữa phát và thu, chỉ thị việc xác nhận lỗi hoặc không phát hiện lỗi. AAL ¾ : cung cấp dịch vụ loại C và D từ AAL – SAP đến AAL – SAPs, chuyển nhờ phương thức kết nối hoặc không kết nối. AAL 5: đơn giản hoá chức năng ¾ , truyền tốc độ cao. 1.4) Cấu hình tổng quan hệ chuyển mạch ATM  Các khối chức năng trong chuyển mạch ATM Chuyển mạch ATM rất giống chuyển mạch gói. Điểm khác nhau căn bản giữa chuyển mạch gói và ATM là tốc độ chuyển mạch. Tốc độ chuyển mạch ATM có thể đạt được rất cao. Hệ thống chuyển mạch ATM có cấu trúc bao gồm các khối chức năng: Giao diện chuyển mạch, cơ cấu chuyển mạch tế bào điều khiển tiếp nhận đầu nối và quản lý

ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT CỦA CHUYỂN MẠCH ATM Chương Tổng quan chuyển mạch ATM 1.1) Giới thiệu chung Khi mơi trường xã hội thơng tin hồn thiện, mạng giao tiếp thơng tin băng rộng B- ISDN cần thiết phải tỏ thích nghi với tính tốc độ cao, băng rộng, đa phương tiện Và phải tính đến việc thiết lập mạng thơng tin tốc độ siêu cao tầm quốc gia Mạng thông tin băng rộng B-ISDN phát triển cách mở rộng khả mạng ISDN tồn với mục đích trang bị them loại tín hiệu băng rộng nhờ ảnh hưởng tiêu chuẩn truyền dẫn quang đồng Như cần có hệ thống xử lý hiệu suất để điều khiển dịch vụ khác Để đáp ứng tốt yêu cầu mạng B-ISDN, ITU chọn công nghệ truyền tải không đồng ATM công nghệ sở mạng ISDN Nguyên lý công nghệ ATM kết hợp ưu điểm mạng chuyển mạch truyền thống chuyển mạch kênh chuyển mạch gói Chuyển mạch ATM sử dụng phương thức ghép kênh thống kê ( ghép kênh theo thời gian không đồng ATDM) Công nghệ truyền tải không đồng ATM chia liệu thành gói nhỏ có kích thước gọi tế bào truyền tải theo phương thức kết nối cho truyền tải thông tin dịch vụ thực việc thiết lập kênh ảo Công nghệ ATM không phân biệt thông tin từ đâu đến, đơn giản cắt thành tế bào có kích thước cố định, gán tiêu đề cho tế bào, cho định hướng đích mong muốn Tiêu đề tế bào chứa chức mà xử lý cách nhanh chóng Sau liệu cắt thành tế bào có kích thước đổ vào đường ống truyền dẫn khổng lồ trộn tất tế bào từ nguồn theo cách tối ưu cho việc truyền tải chúng ống Việc tối ựu hoá thực nhờ kỹ thuật ghép kênh thống kê ATDM Công nghệ truyền tải không đồng ATM cho phép truyền kiểu lưu lượng khác nhau: voice, audio, video, text, data … Tất kiểu lưu lượng ghép kênh chuyển mạch đồng thời mạng thống Các tính ưu việt ATM  Các tế bào có kích thước cố định cấu trúc phần tiêu đề đơn giản  Sử dụng kỹ thuật ghép kênh không đồng thống kê cho kiểu dung lượng  Thong tin người dùng truyền qua kết nối ảo theo truyền theo phương thức hướng đấu nối  Gán độ rộng băng linh hoạt, mềm dẻo  Giảm mạng riêng  Giao diện tốc độ cao (50Mbps – 2.4 Gbps) với tốc độ chuyển mạch đạt tới tốc độ 80Gbps mạng đường trục  Bảo vệ đầu tư mạng có nhờ kết nối với mạng ATM  Tiết kiệm giá thành quản lý vận hành bảo dưỡng nhờ công nghệ cao đồng 1.2) Cấu trúc tế bào ATM Tế bào ATM khối truyền tin phương pháp truyền tin ATM Tế bào ATM có kích cỡ cố định 53 octets (bytes) bao gồm octet dành cho phần tiêu đề 48 octes dành cho phần tải tin Phần tiêu đề ATM chia thành phần điều khiển chung cho luồng tín hiệu GFC, phần tín hiệu xác định luồng ảo VP, xác định kênh ảo VCI, loại tải PT, tín hiệu xác định tế bào ưu tiên CLP tín hiệu kiểm tra lỗi phần tiêu đề HEC, ATM qui định định dạng tiêu đề : UNI- Khn dạng tiêu đề giao diện người dùng – mạng NNI- Khuôn dạng tiêu đề giao diện mạng – mạng  GFC : Dùng để giao diện môi trường dịch vụ, ngồi cịn dùng để làm giảm độ rung pha dịch vụ có tốc độ bít không đổi CBR, định dung lượng đồng dịch vụ có tốc độ thay đổi VBR điều khiển mức độ tải dòng VBR Các chức địi hỏi khả kiểm sốt cấu trúc UNI cấu hình mạng  VCI : Khái niệm kênh ảo ATM quan trọng : gọi kênh ảo tồn vật lý cần thiết, tức thời gian thực truyền tải tế bào ATM Cịn kênh vật lý đóng vai trị “đường ống” khổng lồ chung cho nguồn tin     VCI gọi nhận dạng kênh ảo sử dụng để thiết lập nối sử dụng bảng biên dịch hệ chuyển mạch ATM VPI : Nhận dạng đường ảo sử dụng tương tự VCI dùng để thiết lập đường nối ảo từ đầu cuối cho nhóm nhiều kênh ảo, đường ảo có nhiều kênh ảo PT: Kiểu trường tin người dùng Dùng để phân biệt thông tin thông tin người sử dụng, số liệu báo hiệu thông tin bảo dưỡng CLP: Độ ưu tiên tổn thất tế bào Dùng để khả cho phép không cho phép gọi trường hợp mạng tải Các tế bào có mức độ ưu tiên thấp CLP=1 bị loại bỏ tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể mạng thời điểm xét HEC: Điều khiển lỗi tiêu đề ( byte kiểm tra chu kỳ thặng dư CRC) Nó dùng để phát sửa lỗi cho phần tiêu đề tế bào ATM GFC VPI VCI VPI VCI VCI PT HEC CLP VPI VPI VCI VCI VCI PT HEC CLP 1.3) Mơ hình tham chiếu giao thức B-ISDN ITU đưa mơ hình tham chiếu giao thức mạng B-ISDN bao gồm mặt quản lý, mặt điều khiển mặt khách hàng Mặt quản lý chia thành quản lý mặt quản lý lớp Giao thức mặt điều khiển mặt khách hàng phân loại tiếp thành lớp mức cao Lớp thích ứng ATM(AAL), lớp ATM lớp vật lý 1.3.2 Chức lớp mơ hình tham chiếu B-ISDN  Lớp vật lý: Được tạo nên lớp môi trường vật lý PM lớp kết hợp truyền dẫn TC Nó thực chức sau: - Chức mơi trường vật lý: Chức PM có liên quan tới môi trường vật lý để truyền dẫn sợi quang, phần tử quang, phần tử nhận quang, nối … - Chức thơng tin thời gian bít: Chức chuyển đổi luồng bít liệu thành dạng song phù hợp với môi trường truyền dẫn ngược lại, đưa vào lấy thông tin thời gian bít, thực mã hố, giải mã đường truyền - Chức tạo nhận dạng khung: Chức tạo xác định khung truyền dẫn Trong trường hợp truyền dẫn sở tế bào ATM, chức không cần khơng có khung truyền dẫn riêng biệt - Chức thích ứng khung truyền dẫn: Ghép dịng tế bào ATM vào khoảng với tải phù hợp khung truyền dẫn lấy lại dòng tế bào ATM từ khung truyền dẫn - Chức nhận dạng biên tế bào: Xác định khung tế bào ATM dịng tế bào Nó thực việc ngẫu nhiên hoá hướng phát, xác định, khẳng định đường biên tế bào ATM thực việc giải ngẫu nhiên theo hướng ngược lại - Chức tạo xác nhận tín hiệu HEC: Theo hướng phát tạo tín hiệu HEC nhờ octet phần tiêu đề ATM đưa vào octet thứ Theo hướng ngược lại, kiểm tra tính thích hợp tín hiệu HEC tín hiệu nhận trình bỏ qua tế bào phát lỗi không sửa - Chức phân định tế bào: Ghép them tế bào rỗi vào tế bào ATM vơi thông tin phù hợp để tạo tốc độ tế bào với dung lượng hệ thống truyền dẫn loại bỏ tế bào rỗi để tách tế bào liệu  Lớp ATM: Độc lập với lớp vật lý cung cấp chức sau: - Chức ghép tách tế bào: Ghép tế bào ATM với luồng ảo kênh ảo khác để tạo nên dòng tế bào tổng hợp, ngược lại tách tế bào, Trong đó, tế bào ghép khơng thiết phải dịng tín hiệu liên tục - Chức chuyển đổi tế bào VPI/VCI: chức yêu cầu hệ chuyển mạch ATM ghép giá trị vào giá trị trường VPI/VCI - Chức tạo nhận dạng phần tiêu đề tế bào: Chức dùng cho điểm xác định lớp ATM để tạo nhận dạng octet đầu tín hiệu ghép đầu tế bào ATM Nó ghép thông tin nhận từ lớp bậc cao đến trường tương ứng để tạo tín hiệu ghép đầu tế bào thực trình ngược lại để nhận dạng tín hiệu ghép đầu - Chức điều khiển dòng chung: điều khiển việc truy nhập dòng thơng tin UNI  Lớp thích ứng AAL: theo tiêu chuẩn ITU-T có loại AAL 1-4 tương ứng với loại dịch vụ mạng B-ISDN - AAL 1: chuyển SDU tốc độ bít theo tốc độ, chuyển thông tin thời gian thực phát thu, thị việc xác nhận lỗi không phát lỗi - AAL 2: chuyển SDU theo tốc độ bít thay đổi, chuyển thơng tin thời gian thực phát thu, thị việc xác nhận lỗi khơng phát lỗi - AAL ¾ : cung cấp dịch vụ loại C D từ AAL – SAP đến AAL – SAPs, chuyển nhờ phương thức kết nối không kết nối - AAL 5: đơn giản hố chức ¾ , truyền tốc độ cao 1.4) Cấu hình tổng quan hệ chuyển mạch ATM  Các khối chức chuyển mạch ATM Chuyển mạch ATM giống chuyển mạch gói Điểm khác chuyển mạch gói ATM tốc độ chuyển mạch Tốc độ chuyển mạch ATM đạt cao Hệ thống chuyển mạch ATM có cấu trúc bao gồm khối chức năng: Giao diện chuyển mạch, cấu chuyển mạch tế bào điều khiển tiếp nhận đầu nối quản lý chuyển mạch - Giao diện chuyển mạch: có chức thích ứng với thiết bị truy nhập đường truyền dẫn ngoại vị với cấu chuyển mạch cần + Modul đầu vào: thực chức năng: kiểm tra lỗi phần tiêu đề (HEC), gán biên dịch giá trị VPI/VCI, xác đinh cổng đích, chuyển tế bào báo hiệu đến khối điều khiển tiếp nhận đầu nối (CAC) tế bào OAM đến khối quản lý chuyển mạch, bổ xung thông tin định hướng giám sát gọi + Module đầu ra: Tách xử lý thông tin định hướng giám sát, tạo trường HEC, biên dịch giá trị VPI/VCI, trộn tế bào từ CAC SM với luồng tế bào ra, biến đổi luồng tín hiệu số thành tín hiệu quang - Điều khiển tiếp nhận đầu nối( CAC): CAC chức phần mềm chuyển mạch ATM, có trách nhiệm xác định yêu cầu đầu nối tiếp nhận hay không dược chấp nhận, + Thực chức thiết lập, thay đổi, giải phóng kết nối kênh ảo, đường ảo vvv + Giao thức báo hiệu mức cao, giao diện với mạng báo hiệu + Thương lượng với khách hàng để thay đổi kết nối + Quyết định chấp nhận không chấp nhận kết nối - Quản lý chuyển mạch: + Điều khiển luồng OAM lớp vật lý, OAM lớp ATM + Quản lý cấu hình thành phàn chuyển mạch + Quản lý an toàn cho sở liệu chuyển mạch + Quản lý lỗi + Quản lý hoạt động, quản lý tính tốn + Quản lý hiệu suất mạng, quản lý lưu lượng, quản lý mạng-khách hàng…  Ma trận chuyển mạch - Chuyển mạch sở trang bị bộ đệm: đệm cần thiết cho kiến trúc chuyển mạch ATM.Ví dụ tế bào có địa cổng đầu đến tầng chuyển mạch cuối khe thời gian, tượng giành cổng đầu xảy ra, để giải tượng phải dùng đệm + Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu vào: chuyển mạch với vùng đệm đặt cuối đầu vào Mỗi đầu vào có đệm riêng để nhớ đệm tế bào ATM đến mạch điều khiển định tế bào phục vụ + Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu ra: trang bị phần đệm phần cuối đầu ra, thiết lập đường riêng biệt mà không gây cản trở cổng khác nằm phần cuối đầu vào phần cuối đầu làm cho tượng chặn HOL không xảy + Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu vào/ đầu ra: Đối với chuyển mạch có kiểu đầu vào / đầu phần cuối đầu vào đầu có vùng đệm + Chuyển mạch kiểu vùng đệm dùng chung: Chuyển mạch có vùng đệm dùng chung bao gồm kiểu cấu hình sau: kiểu chuyển mạch có vùng đệm dùng chung nằm phần chuyển mạch ví dụ chuyển mạch banyan có vùng đệm, clos ba tầng; kiểu chuyển mạch có phần đệm dùng chung nằm phần cuối đầu bên ngồi  Chuyển mạch dùng chung bợ nhớ N cổng đầu xử lý cách khoảng thời gian cần thiết cho việc xử lý tế bào, thời điểm đó, thành phần nhớ có dải băng rộng mà có khả đưa lúc N cổng đầu Vì tế bào đến ghép kênh theo trình tự đưa vào biến đổi từ dạng nối tiếp thành song song sau viết vào nhớ chung  Chuyển mạch mơi trường dùng chung Các tế bào tạo tuyến qua mơi trường chung giống như: mạch vịng, bus, bus kép Tất tế bào đến từ đường vào ghép kênh cách đồng vào mơi trường chung tốc độ cao có băng tần N lần tốc độ đường đơn lẻ Môi trường kết nối với TD bus qua giao diện cấu tạo lọc AF hàng đợi FIFO đầu Bộ lọc địa AF xác định tế bào TD bus có xếp vào hàng đợi hay không  Chuyển mạch liên kết nối hoàn toàn: Chuyển mạch liên kết hoàn toàn cấu tạo từ N bus đầu vào kiểu quảng bá, N bus đầu kiểu nhân Các tế bào đến phát quảng bá tất bus khác đến tất cổng đầu Bộ lọc địa chuyển tế bào đến cổng đầu thích hợp  Chuyển mach phân chia không gian - Ma trận chuyển mạch đường: tồn đường kết nối đầu vào với đầu xác định Định tuyến kiểu ma trận kiểu đơn giản có đường từ đầu vào tới đầu yêu cầu - Ma trận chuyển mạch nhiều đường: Để hạn chế tượng chặn chuyển mạch đơn đường, người ta đua kiến trúc chuyển mạch nhiều đường Cấu hình chuyển mạch cho phép đầu vào tạo tuyến tới cổng đầu xác định đường khác Chương 2: Lý thuyết hàng đợi 2.1 Giới thiệu chung: Trong nhiều hệ thống, nhiều gói liệu(packet) phải dùng chung nguồn tài nguyên Khi số gói số liệu phải trễ đến sử dụng nguồn tài nguyên số gói liệu khác phải hủy bỏ Lý thuyết hàng đợi có nhiệm vụ xác định đặc tính q trình trễ Lý thuyết hàng đợi cung cấp nhiều mơ hình mơ tả tình trạng hạng đợi, phần tiểu luận xét tới số mơ hình có liên quan tới hệ thống chuyển mạch ATM sử dụng đệm Ta xét cấu trúc sở số thơng số liên quan đến mơ hình hàng đợi đơn giản mơ tả hình 2.1 Theo thời gian, nguồn đầu vào tạo gói số liệu yêu cầu dịch vụ Chúng nhập vào hàng đợi để đợi đến lượt phục vụ Tại thời điểm xác định phương tiện phục vụ tuân theo số qui tắc gọi chiến lược phục vụ, gói số liệu hàng chọn phục vụ Sau dịch vụ thực hiện, gói số liệu giải phóng gói số liệu yêu cầu khác chọn từ hàng Số gói số liệu hệ thống hàng đợi phụ thuộc vào tốc độ tế bào yêu cầu dịch vụ, dung lượng hàng đợi, số máy phục vụ(server) phương tiện phục vụ, tốc độ phục vụ chiến lược phục vụ.Trong q trình phân tích mơ hình hàng đợi người ta đưa số giả thiết sau: - Mẫu đến gói số liệu yêu cầu: Nguồn vào chứa gói số liệu yêu cầu dịch vụ theo thời gian Nếu số gói số liệu lớn, ta coi số lượng vơ hạn Như vậy, đặc tính số lượng nguồn khơng thay đổi gói số liệu yêu cầu di chuyển vào hàng đợi Nếu thống kê đến gói số liệu poisson, xác suất đến n gói khoảng thời gian t giây là: p(n)=(λ.t)n/n! *exp(-λ.t) thời gian lần đến gói số liệu liên tiếp phân bố theo hàm mũ - Nguyên tắc phục vụ: Hàng đợi lưu giữ gói số liệu chúng phục vụ Ta giả thiết có hàng đợi( nhiên, thực tế có nhiều hàng đợi hoạt động song song) Nếu dung lượng hàng hữu hạn đơn vị đến hàng đợi hàng đầy bị loại Các đơn vị chọn để phục vụ ( rời hàng) chọn theo nguyên tắc phục vụ sử dụng Các qui tắc thường thấy vào trước trước (FIFO), vào sau trước (LIFO) ngẫu nhiên ( ROS) Thơng thường ta coi gói số liệu rời hàng theo trật tự mà đến ( FIFO) - Cơ cấu phục vụ : Một phương tiện phục vụ bao gồm hay nhiều máy phục vụ (server) để đảm bảo dịch vụ cần thiết Ta giả thiết có server ( nhiên có nhiều server liên kết thành chuỗi) , gói số liệu thực theo nhiều cách song song số gói số liệu phục vụ đồng thời Ta coi số lần phục vụ ( số lần giữ) phân bố theo hàm erlang, hàm mũ hàm không đổi - Mật độ lưu lượng (được kí hiệu ρ), tỉ số tốc độ trung bình ( số gói số liệu đến đơn vị thời gian) mà gói số liệu đến hàng λ tốc độ trung bình mà gói số liệu phục vụ rời khỏi hệ thống hàng đợi µ, nghĩa ρ = λ /µ đơn vị đo erlang λ >= µ nghĩa ρ>=1, đơn vị đến với tốc độ trung bình nhanh tốc độ trung bình mà server phục vụ Khi λ