CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT HỢP BURST TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
3.2 Mô hình chức năng của mạng chuyển mạch burst quang
Ta có mô hình chức năng của một mạng IP trên WDM với OBS trong hình 3.1. Tại các nút biên, cácbộ định tuyến biên xác định kích thước các burst dữ liệu và thời gian trễ (offset-time) sau khi xem xét lưu lượng IP đầu vào. Các gói tin điều khiển có chứa các thông tin bao gồm địa chỉ đích, trễ, kích thước burst dữ liệu và chất lượng dịch vụ (QoS), gói tin điều khiển được gửi đi trước với bước sóng điều khiển riêng biệt, và các burst dữ liệu chính theo sau các gói tin điều khiển một thời gian trễ. Những gói điều khiển được chuyển đổi thành tín hiệu điện để xử lý tại mỗi nút trung gian.
Tại nút lõi, băng thông được dành riêng choviệc truyền burst dữ liệu. Các yếu tố cần phải được giám sát trong kỹ thuật lưu lượng là xác suất ngăn chặn, độ trễ,và thời gian xử lý. Những thông tin này nhằm mục đích xác định tuyến quang ngay từ nút biên vào để chuyển mạch tại nút lõi nhanh chóng hơn. Tại nút biên ra, một burst dữ liệu được phân mảnh thành nhiều gói tin IP một cách khá đơn giản. Sắp xếp lại và truyền lại burst tại các nút biên ra nếu có yêu cầu.
Hình 3.1: Mô hình chức năng của các nút trong mạng OBS
Các thông số khác chẳng hạn như thời gian trễ, kích thước burst, và các giá trị QoS, là rất cần thiết trong việc hoàn thành được một mạng OBS. Chúng được gán trong nút biên vào của các mạng OBS. Hơn nữa, việc tập hợp burst được thực hiện ngay từ nút biên vào. Trong phần sau đây sẽ mô tả chi tiết hơn về chức năng của các nút biên vào. Ta có hình sau:
Hình 3.2: Mô hình chức năng của nút biên vào trong mạng OBS
Muốn tập hợp các luồng IP vào một burst dữ liệu trước tiên ta phải tập hợp các gói IP tại bộ hợp gói. Sau đó, các dữ liệu được tập hợp và được phân loại theo mức độ ưu tiên của lưu lượng IP. Lưu lượng có thể được tiếp tục phân loại vào việc điều khiển nguồn dữ liệu khi có tắc nghẽn xảy ra hoặc không điều khiển trong IPv6. Trong trường hợp lưu lượng không có điều khiển khi bị tắc nghẽn, lưu lượng được chia thành 8 lớp ưu tiên. Trong IPv4, trường Type-of- Service (TOS) trong các phần mào đầu IP cho phép lựa chọn tất cả các loại dịch vụ sau: trễ thấp, thông lượng cao, và độ tin cậy cao. Nó cũng cho phép lựa chọn ưu tiên từ 0 đến 7. Vì vậy, xem xét cả hai loại dịch vụ, 8 lớp ưu tiên hoặc nhiều hơn 8 lớp có thể có trong phân loại này.
Đối với vấn đề phân loại thông tin định tuyến, thông tin định tuyến bao gồm sự kết hợp cụ thể giữa đường truyền (hoặc số cổng) và bước sóng (Hình 3.2). Những thông tin định tuyến này được tập hợp từ trước hay nói cách khác một mạng phải hội tụ trước đã rồi mới có thể trao đổi thông tin. Ở đây ta không đi sâu vào vấn đề định tuyến này. Việc tập hợpcác gói tin trong nhiều hàng đợi riêng biệt cung cấp nhiều điểm khác nhau trong các loại lưu lượng hơn so với việc sử dụng một hàng đợi duy nhất.
Mặt khác, có thể xem xét hai cách để tập hợp nhiều gói IP vào một burst dữ liệu quang. Phương pháp đầu tiên là phương pháp phân mảnh các gói tin IP bất cứ khi nào cần thiết như hình 3.3 (a). Trong khi đó, các phương pháp không phân mảnh xây dựng được một burst dữ liệu sớm hơn với dữ liệu nhàn rỗi được thêm vào sao cho đủ một ngưỡng chiều dài, hình 3.3 (b).Phương pháp phân mảnh cung cấp việc sử dụng băng thông cao, triệt để nhưng đòi hỏi phần cứng và một hệ thống giao thức phức tạp. Phương pháp không phân mảnh có thể đạt được dễ dàng hơn so với phương pháp phân mảnh và giảm độ phức tạp, nhưng việc sử dụng băng thông lại thấp hơn. Trong OBS, vấn đề xử lý là lớn nhất
trong các nút biên vào và các nút biên ra bởi vậy phương pháp không phân mảnh được cho là phù hợp hơn trong quá trình tập hợp burst dữ liệu trong OBS.
Hình 3.3: Phương pháp hợp burst dữ liệu
Để đưa ra phương pháp hợp burst tối ưu phải xem xét đến chiều dài burst và khoảng cách truyền giữa các burst. Trong bước quyết định chiều dài burst, kích thước burst được xác định bởi tính truyền đồng loạt của dữ liệu IP đầu vào (chiều dài hàng đợi), QoS. Càng nhiều gói IP truyền đồng loạt thì tài nguyên sẽ được sử dụng triệt để. Trong một mạng OBS, thời gian trễ được tạo ra dựa trên cơ sở của việc quyết định chiều dài burst, nhờ thời gian trễ mà tránh được sự chồng lấn trong khâu xử lý burst dữ liệu...Bộ tạo các gói tin điều khiển tạo ra các gói tin điều khiển, trong đó có các thông tin như thời gian trễ, kích thước burst, và số thứ tự các burst…