Hình 4.8 mô tả các phần tử chính của bộ định tuyến IP terabit, OIN hỗ trợ chuyển mạch không tắc nghẽn và dung l−ợng cao, khối phân xử Ping –Pong giải quyết xung đột đầu ra và điều khiển các thiết bị chuyển mạch, các RM thực hiện chuyển tiếp các gói IP, và RC cấu trúc thông tin định tuyến cho RM. Có hai loại RM là RM đầu vào (IRM) và RM đầu ra (ORM). Cả hai đều thực hiện nhiệm vụ đệm gói IP, quét bảng định tuyến, lọc gói và các giao diện linh hoạt nh− OC-3, OC12, OC-48, chuẩn Ethernet Gigabít. Kết nối giữa RC và các RM đ−ợc thực hiện với các bus chuyên dụng hoặc thông qua OIN.
Hình 4.8: Kiến trúc bộ định tuyến IP terabit. 1 Sự tăng tốc
Trong kỹ thuật chuyển mạch thì độ dài đoạn cố định th−ờng nhận đ−ợc từ các bộ định tuyến dung l−ợng cao để phối hợp chuyển mạch tốc độ cao và hiệu năng hệ thống tốt hơn.
Hình 4.9(a) đề xuất hai nhân tố tăng tốc độ để phối hợp 100% thông l−ợng d−ới l−u l−ợng kiểu bó với phân phối hình học và trung bình đột phát kích cỡ 10 đoạn gói.
Hình 4.9(b) chỉ ra trễ trung bình t−ơng ứng. Tổng số trễ trung bình hàng đợi đầu vào và đầu ra rất gần với danh giới lý thuyết của hàng đợi đầu ra. Trễ đầu vào ở thứ tự nhỏ hơn trễ tổng, vết mờ một chuyển mạch hàng đợi với độ tăng tốc 2, trung bình sẽ thực hiện gần bằng chuyển mạch hàng đợi đầu ra hoàn toàn.
(a)
(b)
Hình 4.9: Đặc tính chuyển mạch. Sự tăng tốc gây ra nhiều khó khăn về hai khía cạnh:
Chia đều thời gian phân xử. Khó khăn đầu tiên có thể dễ dàng giải quyết nhờ công nghệ kết nối quang, còn khó khăn thứ hai nhờ sự phối hợp PPA.
2 Luồng gói dữ liệu
Một đoạn dữ liệu đ−ợc chọn đơn vị 64 byte để t−ơng thích với các gói IP ngắn nhất (40 byte). Các gói IP độ dài thay đổi đ−ợc phân đoạn tr−ớc khi chuyển qua tr−ờng chuyển mạch. Hình 4.10 mô tả luồng gói thông qua các bộ định tuyến. Một bộ phân nhiệm gói luân chuyển đơn giản đ−ợc sử dụng tại mỗi giao diện đầu vào (ILI) để xắp xếp các gói đến từ các giao diện khác nhau. Bộ phân nhiệm sử dụng một bộ đệm FIFO ở mỗi giao diện để l−u trữ các gói đầu vào. Khi tốc độ đ−ờng đầu ra của phân nhiệm phụ thuộc vào tất cả các giao diện, nó cũng chỉ ra sự biến động gói lớn nhất tại mỗi FIFO đ−ờng đầu vào chỉ gấp đôi kích cỡ gói IP lớn nhất. Vì vậy, bộ đệm giống nhau đ−ợc chọn để tránh mất gói.
Hình 4.10: Các luồng gói qua bộ định tuyến.
Các gói ra khỏi bộ nhân nhiệm đ−ợc đ−a vào giao diện chuyển mạch đầu vào (ISI) mà ở đó phân đoạn gói tin để mang đi. Trong khi gói đ−ợc phân đoạn thì đầu tiên mào đầu IP đ−ợc kiểm tra bởi bộ lọc gói đầu vào (IPF) để bảo mật mạng phân lớp luồng, nh− chỉ ra trong hình 4.8. Sau đó mào đầu đ−ợc gửi tới ph−ơng tiện chuyển tiếp đầu (IFE) vào để quét bảng định tuyến IP mà quyết định gói đ−ợc đ−a đến ORM nào.
Đoạn dữ liệu đ−ợc l−u trữ trong FIFO trong khi chờ sự phân sử tr−ớc khi chuyển qua OIN. Thứ tự chuyển tiếp là từng gói, chứ không phải từng cell với mỗi ISI thứ tự ghép lại một cách đơn giản. Thêm số các cổng đầu vào vào mỗi đoạn tr−ớc khi đ−a vào OIN để đảm bảo gói đ−ợc ghép đúng tại cổng đầu ra.
Các đoạn của một gói đến cổng cổng ra đ−ợc chèn cùng với các gói từ các cổng đầu vào khác. Trong khi một gói đ−ợc ghép lại thì các mào đầu IP đ−ợc gửi tới bộ lọc gói đầu ra (OPF) sau đó ph−ơng tiện chuyển tiếp đầu ra (OFE) với cách quét bảng định tuyến IP khác để quyết định gói này đ−ợc đ−a đến giao diện đi ra nào. Sau đó các gói đ−ợc quảng bá từ giao diện đ−ờng ra tới tất cả giao diện cần thiết. Mỗi giao diện duy trì hai FIFO hỗ trợ hai thuộc tính l−u l−ợng: Các gói thời gian thực(RT) và không thời gian thực (NRT).