N Khụng •Wavelength Blocker (LCD or MEMS)+ Fixed Filters (TFF)
1.3.2.2. Cụng nghệ chuyển mạch gúi quang a) Giới thiệu cụng nghệ chuyển mạch gú
a) Giới thiệu cụng nghệ chuyển mạch gúi
Cụng nghệ chuyển mạch gúi quang thuộc cụng nghệ chuyển mạch gúi. Hỡnh 1.31 là sơ đồ khối chức năng của một nỳt chuyển mạch gúi tổng quỏt.
Cấu trỳc gồm 2 phần: khối chuyển mạch (Switching Fabric) và khối xử lý mào đầu (Header Processor). Gúi sẽ được chuyển từ một đầu vào sang một hay nhiều đõu ra. Cấu tạo gúi đầu vào gồm hai phần mào đầo (header) và tải(payload). Khi Nỳt nhận được gúi, nú sẽ tỏch lấy phần mào đầu và chuyển thụng tin mào đầu này xuống khối xử lý mào đầu để xỏc định đầu ra cho gúi. Bộ xử lý mào đầu sẽ thiết lập khối chuyển mạch khụng gian để chuyển phần payload đến đỳng đầu ra mong muốn. Khi hai hay nhiều payload cựng được hướng tới một đầu ra tại một thời điểm, chỳng sẽ được tạm thời đưa vào bộ đệm. Khối xử lý mào đầu sẽ tỏi tạo lại một mào đầu mới và gỏn nú vào payload trước khi gúi được đưa ra một ngừ ra ra.
Hình 1.31: Sơ đồ khối chức năng của một nỳt chuyển mạch gúi
Nếu chỉ xột về vị trớ đặt cỏc bộ đệm trong khối chuyển mạch, ta cú 3 loại cấu trỳc chuyển mạch như ở hỡnh 1.32. Mụ hỡnh thứ nhất (xem hỡnh 1.32a), tranh chấp được giải quyết ngay tại đầu vào. Mỗi cổng đầu vào được trang bị một bộ đệm lưu cỏc gúi đến theo cơ chế FIFO. Dưới cơ chế tựy ý sẽ điều khiển bộ đệm phỏt gúi vào phần chuyển mạch (Switching media). Nhược
điểm của mụ hỡnh này là cú trễ lớn. Giả sử ở cổng đầu vào A và B đều cú gúi muốn được chuyển đến cựng một cổng ra X. Theo một cơ chế phỏt gúi nào đú, chỉ cho phộp cổng A được phỏt gúi đến cổng X, trong khi cổng B sẽ bị chặn. Như vậy cổng B khụng thể gửi gúi tiếp theo mặc dự cổng đầu ra của gúi này đang rỗi. Loại nghẽn này gọi là nghẽn đầu dũng (Head of Line Blocking). Loại nghẽn HOL này ảnh hưởng đến thụng lượng của phần chuyển mạch. Rất nhiều cỏc thuật đệm và phỏt gúi đó được nghiờn cứu để hạn chế ảnh hưởng của loại nghẽn này.
Hình 1.32: Cỏc loại chuyển mạch khụng gian
Mụ hỡnh chuyển mạch thứ hai cho ở hỡnh 1.32b cú bộ đệm được thiết kế đặt ở đầu ra. Trong mụ hỡnh này phần chuyển mạch cú thể truyền đồng thời nhiều gúi đến từ cỏc ngừ vào khỏc nhau tới cựng một ngừ ra. Mỗi ngừ ra được đặt một bộ đệm để trỏnh tranh chấp ở đầu ra. Bộ đệm cú thể nhận và lưu trữ tạm thời nhiều gúi tại cựng một thời điểm, sau đú phỏt gúi tới ngừ ra của nú từng gúi một theo kiểu FIFO. Mụ hỡnh này thỡ đơn giản nhưng cần bộ đệm và
phần chuyển mạch cú tốc độ cao hơn nhiều. Cụ thể là nú khụng cần bộ đệm phức tạp và một thuật phỏt để trỏnh nghẽn HOL. Nhưng nú lại yờu cầu bộ đệm phải cú khả năng chứa gúi nhanh gấp N lần sơ với tốc độ phỏt ở ngừ vào khi phần chuyển mạch cú N cổng vào.
Mụ hỡnh chuyển mạch thứ 3 (hỡnh 1.32c) cú bộ đệm được dựng chung cho tất cả cỏc ngừ vào và ngừ ra. Mỗi ngừ vào lưu tất cả cỏc gúi ở bộ đệm trung tõm, và mỗi ngừ ra truy cập bộ đệm này theo kiểu FIFO. Mụ hỡnh này cú hiệu suất sử dụng bộ nhớ tốt hơn hai mụ hỡnh trờn, tuy nhiờn việc quản lý bộ nhớ của bộ đệm trung tõm phức tạp hơn rất nhiều.