- Payload: 48 Octet(48 bytes) Chứa Data của người sử dụng, và các tín hiệu điều
IC: Input Controller OC: Output Controller
OC: Output Controller
. . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2.2. Bộ Đệm Tại Đầu Ra:
Hình sau minh họa phần tử chuyển mạch sử dụng bộ đệm đầu ra. Tắt nghẽn chỉ xảy ra khi tốc độ vận hành của ma trận chuyển mạch bằng với tốc độ của dịng tế bào đầu vào. Nhược điểm này cĩ thể được khắc phục bằng việc giảm thời gian truy nhập bộ đệm và tăng tốc độ hoạt động của ma trận chuyển mạch (thực chất tốc độ hoạt động ở đây là tốc độ ghi đọc của RAM). Tuy vậy yêu cầu tốc độ hoạt động cao sẽ dẫn tới giới hạn về kích thước của các phần tử chuyển mạch. Thật vậy, để khơng xảy ra tắt nghẽn bên trong phần tử chuyển mạch dùng bộ đệm đầu ra cĩ kích thước b*b phải cĩ tốc độ hoạt động tăng lên b lần để trong trường hợp xấu nhất, khi cĩ b tế bào cùng đồng thời yêu cầu một đầu ra như nhau thì tắt nghẽn cũng khơng xãy ra, vì vậy kích thước của phần tử chuyển mạch sẽ khơng thể lớn tùy ý. Trong trường hợp ngược lại, nếu tốc độ
hoạt động của phần tử chuyển mạch khơng đảm bảo thì bắt buộc phải bổ sung thêm bộ đệm đầu vào để tránh mất tế bào do tắt nghẽn bên trong.
Hình: Cấu Trúc Phần Tử Chuyển Mạch Cĩ Bộ Đệm Đầu Ra 3.2.2.3. Bộ Đệm Tại Giao Điểm Của Ma Trận Chuyển Mạch:
Bộ đệm cũng cĩ thể nằm tại giao điểm của ma trận chuyển mạch . Cấu trúc phần tử chuyển mạch loại này cho phép các tế bào đi tới các đầu ra khác nhau khơng ảnh hưởng tới nhau. Nếu các tế bào nằm ở những bộ đệm khác nhau cĩ cùng một đầu ra thì logic điều khiển cần phải chọn xem bộ đệm nào sẽ được phục vụ đầu tiên. Cấu trúc phần tử chuyển mạch kiểu này cĩ nhược điểm là bộ đệm ở giao điểm cĩ kích thước nhỏ và khơng chia sẽ được bộ đệm.
IC IC IC IC OC OC OC 1 2 b 1 2 b
Hình: Cấu Trúc Phần Tử Chuyển Mạch Ma Trận Cĩ Bộ Đệm Tại Giao Điểm 3.2.2.4. Giải Quyết Tranh Chấp Giữa Các Tế Bào:
Trong trường hợp nhiều tế bào cùng đồng thời tranh chấp một đầu ra, cần phải cĩ cơ chế giải quyết tranh chấp một cách cơng bằng và giảm thiểu tỷ lệ mất tế bào. Sau đây là một số phương pháp lựa chọn :
• Phương pháp ngẩu nhiên: Tế bào sẽ được lựa chọn một cách ngẩu nhiên giữa vài tế bào cùng tranh chấp một đầu ra.
• Phương pháp chu kỳ: Các bộ đệm được phục vụ theo chu kỳ tuần hồn.
• Phụ thuộc vào trạng thái bộ đệm: Tế bào của bộ đệm dài nhất sẽ được phục vụ đầu tiên. Đối với phương pháp này, cần cĩ thuật tốn để tính tốn độ dài của các bộ đệm cĩ tế bào tranh chấp cùng một đầu ra.
• Phương pháp tính tốn độ trể: Phương pháp này yêu cầu phải tính tốn tồn bộ các bộ đệm cĩ tế bào cùng tranh chấp một đầu ra. Tế bào nào bị trễ lớn hơn sẽ được phục vụ trước. Phương pháp này phải giữ lại thơng tin về trật tự của các tế bào cĩ đầu ra như nhau.
Phương pháp ngẫu nhiên và chu kỳ thực hiện đơn giản nhưng cĩ độ trễ rất cao. Trễ tế bào được giảm thiểu nếu dùng phương pháp tính tốn độ trễ. Trong phương pháp phụ thuộc vào trạng thái bộ đệm, xác suất mất tế bào là tối thiểu.
1 2 2 b
3.2.3. Chuyển Mạch Cĩ Phương Tiện Dùng Chung (Shared Medium Switch):
Hình trên mơ tả cấu trúc của chuyển mạch cĩ phương tiện dùng chung. Các cell đến được ghép lại trong một mơi trường chung là Bus hoặc Ring. Tốc độ của mơi trường chung thường lớn hơn hoặc bằng tổng tốc độ của các ngõ vào/ra. Mỗi ngõ ra được gán với một địa chỉ cố định. khi ngõ ra của một cell được xác định, địa chỉ ngõ ra được gán cho từng cell trước khi chúng được gửi đến mội trường chung. Địa chỉ này được giải mã tại từng giao diện ngõ ra và được lọc theo địa chỉ để xác định cell cĩ được gửi tới ngõ ra hay khơng. Sau khi qua bộ lọc địa chỉ, các cell được lưu tạm thời trong bộ nhớ ngõ ra và được gửi đến ngõ ra.
Cơ cấu chuyển mạch này cĩ ưu điểm là độ thơng suốt lớn nhờ cơ chế truyền dữ liệu song song và cĩ khả ngăng cung cấp các dịch vụ nhân phiên bàn và quảng bá, cĩ thể được sử dụng như là các thành phần của một hệ thống chuyển mạch lớn mà trong đĩ các thành phần này được đấu nối với nhau.
Tuy nhiên, nĩ cho nhược điểm là khi số lượng và tốc độ ngõ vào/ra lớn thì mơi trường dùng chung phải cĩ tốc độ rất cao gây khĩ khăn về mặt cơng nghệ chế tạo. Do vậy, cấu trúc chuyển mạch này thích hợp với số lượng ngõ vào/ra nhỏ.
3.2.3.1. Phần Tử Chuyển Mạch Phương Tiện Dùng Kiểu Bus:
S/P AF FIFO P/S 1 1 S/P AF FIFO P/S 2 2 S/P AF FIFO P/S N N Shared Medium
S/P (Succeed/parallel): Bộ chuyển đổi Nối Tiếp – Song Song P/S (parallel/Succeed): Bộ chuyển đổi Song Song –Nối Tiếp P/S (parallel/Succeed): Bộ chuyển đổi Song Song –Nối Tiếp AF (Address Filter): Bộ lọc địa chỉ