lớp liờn kết Tiờu đề nhón “Shim” Tiờu đề lớp mạng Dữ liệu lớp mạng
Hỡnh 2-3 : Mang nhón trong tiờu đề “Shim”
Phương phỏp mang nhón như một phần của tiờu đề lớp liờn kết, cho phộp chuyển mạch nhón chỉ thực hiện trờn một số cụng nghệ lớp hai chứ khụng phải toàn bộ cụng nghệ lớp mạng. Vỡ vậy, một phương phỏp hỗ trợ chuyển mạch nhón trờn cỏc cụng nghệ lớp liờn kết khi tiờu đề lớp liờn kết khụng mang trực tiếp nhón, được thụng qua một nhón nhỏ “shim”. Shim được chốn vào giữa tiờu đề lớp mạng và lớp liờn kết dữ liệu, vỡ vậy nú cú thể sử dụng với bất kỳ cụng nghệ mạng lớp liờn kết nào. Sử dụng “shim” cho phộp chyển mạch nhón hoạt động trờn cỏc cụng nghệ mạng khỏc nhau như: Ethernet, FDDI, token ring, cỏc liờn kết PPP, v. .v.
Thuật toỏn chuyển tiếp chuyển mạch nhón
Thuật toỏn chuyển tiếp nhón được thực hiện trong thành phần chuyển tiếp của chuyển mạch nhón dựa trờn quỏ trỡnh trỏo đổi nhón “swapping“. Thuật toỏn như sau:
Khi một LSR nhận được một gúi, bộ định tuyến tỏch nhón từ gúi tin và sử dụng nú như một chỉ số để truy nhập tới bảng chuyển tiếp. Một khi mục từ đỏnh số bởi nhón được tỡm thấy (mục từ này cú nhón vào tương tự như nhón tỏch ra khỏi gúi). Mỗi một mục từ phụ của một mục từ tỡm được sẽ thay thế nhón vào bằng nhón ra và gửi gúi tin tới giao diện ra theo hướng của bước kế tiếp được đặt trong mục từ phụ này. Nếu mục từ chỉ tới hàng đợi đầu ra thỡ bộ định tuyến sẽ chuyển gúi tin vào trong hàng đợi đú. Trường hợp chỳng ta vừa xột trờn đõy được thực hiện trờn đơn bảng chuyển tiếp. Trong trường hợp đa bảng chuyển tiếp gắn kết với cỏc giao diện của bộ định tuyến, thỡ cỏc thủ tục vẫn tương tự, chỉ thay đổi nhỏ tại bước đầu tiờn, ngay khi bộ định tuyến nhận được
gúi tin, LSR sử dụng chớnh giao diện đú để lựa chọn bảng chuyển tiếp sẽ được sử dụng để xử lớ gúi. Nếu chỳng ta đó từng quen thuộc với cụng nghệ ATM thỡ rất dễ dàng nhận ra rằng thuật toỏn chuyển tiếp cỏc tế bào trong trường chuyển mạch ATM cũng tương tự như vậy. Đõy cũng chớnh là một hướng tiếp cận của chuyển mạch nhón, tuy rằng đú khụng phải là tất cả.
Một nhón luụn luụn mang ý nghĩa chuyển tiếp và cũng cú thể mang ý nghĩa dành trước tài nguyờn. Nhón mang ý nghĩa chuyển tiếp là vỡ trong một gúi tin xỏc định đơn nhất một entry trong bảng chuyển tiếp được duy trỡ bởi bộ định tuyến, và vỡ entry chứa thụng tin về nơi mà gúi tin sẽ được chuyển tới. Một nhón cú thể tuỳ chọn cho xử lý dành trước tài nguyờn, bởi vỡ entry được xỏc định bởi nhón cú thể tuỳ chọn thụng tin liờn quan tới tài nguyờn mà gúi tin cần sử dụng, như là hàng đợi mà gúi tin sẽ được đặt vào đú. Khi nhón mang trong tiờu đề của ATM hoặc FR, nhón mang cả hai ý nghĩa chuyển tiếp và dành trước tài nguyờn. Khi nhón mang trong tiờu đề shim, cỏc thụng tin liờn quan tới tài nguyờn sử dụng cú thể mó hoỏ như một phần của tiờu đề, vỡ thực chất của tiờu đề shim chỉ mang ý nghĩa chuyển tiếp. Một lựa chọn khỏc được đưa ra nhằm sử dụng cả thành phần nhón và khụng phải là nhón của shim cho việc mó hoỏ thụng tin, như vậy, nhón sẽ mang cả hai ý nghĩa chuyển tiếp và dành trước tài nguyờn.
Tớnh đơn giản của thuật toỏn chuyển tiếp trong chuyển mạch nhón sử dụng thành phần chuyển tiếp nhón nhằm mục đớch thực hiện cỏc thuật toỏn này trờn phần cứng, vỡ vậy nú cho phộp hiệu năng chuyển tiếp tăng lờn mà khụng yờu cầu cỏc phần cứng phức tạp và đắt.
Một đặc tớnh quan trọng của thuật toỏn chuyển tiếp sử dụng chuyển mạch nhón là LSR cú thể thu được tất cả cỏc thụng tin cần thiết để chuyển tiếp gúi tin cũng như là quyết định tài nguyờn nào mà gúi tin cú thể sử dụng trong một lần truy nhập bộ nhớ. Điều này được thực hiện bởi (a) một entry trong bảng chuyển tiếp chứa tất cả cỏc thụng tin cần thiết để chuyển tiếp gúi tin và tài nguyờn gúi tin cần sử dụng. (b) nhón trong gúi tin cung cấp chỉ số tới entry trong bảng chuyển tiếp sẽ được sử dụng để chuyển tiếp gúi tin. Khả năng thu nhận cả hai thụng tin trong một lần truy nhập bộ nhớ sẽ làm cho chuyển mạch nhón thực sự là một cụng nghệ cú hiệu năng chuyển tiếp cao.
Một vấn đề nữa mà chỳng ta cần hiểu rừ, là khi sử dụng chuyển tiếp trao đổi nhón tổ hợp với khả năng mang nhón trờn một miền rộng của cỏc cụng nghệ lớp liờn kết cú ý nghĩa quan trọng - rất nhiều thiết bị khỏc nhau cú thể sử dụng như bộ định tuyến chuyển mạch nhón LSR. Vớ dụ, việc mang nhón trong tiờu đề của ATM cho phộp trường chuyển mạch ATM hoạt động như là một LSR mà khụng phải thay đổi cỏc chức năng chuyển mạch phần cứng cơ bản, cỏc vấn đề cũn lại sẽ được xử lớ tại phần mềm điều khiển.
Tương tự như vậy, trong tiờu đề shim được mụ tả trờn đõy, shim đặt tại vị trớ mà hầu hết cỏc bộ định tuyến đều xử lớ được bằng phần mềm, và như vậy bộ định tuyến cũng trở thành bộ định tuyến chuyển mạch nhón LSR.
Thuật toỏn chuyển tiếp đơn
Trong kiến trỳc của cỏc bộ định tuyến thụng thường, cỏc chức năng khỏc nhau được cung cấp bởi thành phần điều khiển (vớ dụ, định tuyến unicast, định tuyến multicast, unicast với kiểu dịch vụ) yờu cầu nhiều thuật toỏn trong thành phần chuyển tiếp.
Chức năng định
tuyến Định tuyến Unicast
Định tuyến unicast với kiểu
dịch vụ Định tuyến multicast Thuật toỏn chuyển tiếp Tỡm kiếm địa chỉ đớch Tỡm kiếm địa chỉ đớch theo kiểu dịch vụ Tỡm kiếm trờn cơ sở địa chỉ nguồn, đớch, giao diện đến
Hỡnh 2-4 : Cỏc chức năng định tuyến trong bộ định tuyến