Cú hai kiểu định tuyến cơ bản trong kỹ thuật chuyển mạch kờnh là : Định tuyến phõn cấp và cỏc lược đồđịnh tuyến động dựa trờn mạng phõn cấp.
i, Định tuyến phõn cấp
Trờn hỡnh 2.7 chỉ ra một cấu hỡnh mạng đơn giản gồm 2 cấp, hệ thống chuyển mạch 1, 4 tại cấp thấp và hệ thống chuyển mạch (được ký hiệu là node trờn đồ thị) 2, 3 tại mức cao. Trờn hỡnh 2.7 (a) một cuộc gọi được kết nối trực tiếp từ node 1 tới node 4 nếu tồn tại liờn kết trực tiếp. nếu liờn kết 14 bận, cuộc gọi sẽ tràn theo hướng 13 và đõy được coi là cuộc gọi thử, khi liờn kết 34 cũn tài nguyờn cho cuộc gọi thỡ kết nối thành cụng từ 14. Nếu liờn kết 34 khụng cũn kờnh rỗi cho cuộc gọi thỡ cuộc gọi được coi là khụng thể kết nối. Trong trường hợp này, đường kết nối (134) được gọi là hướng tràn cho hướng 14. Tuy nhiờn, lược đồ này cũn cú thể cung cấp định tuyến luõn phiờn, nếu cuộc gọi khụng tỡm thấy mạch rỗi trờn liờn kết 1-4, cuộc gọi thử sẽ chiếm đường 1-2 như nhúm trung kế cuối.
Hỡnh 2.7: Vớ dụ vềđịnh tuyến phõn cấp
Cỏc nhúm trung kế trong mạng định tuyến phõn cấp gồm cú 2 loại: trung kế lưu lượng lớn HU (high usage) và trung kế cuối (final trunk). Nhúm trung kế lưu lượng
42
lớn là nhúm trung kếthường xuyờn cú lưu lượng trờn đú, nhúm trung kế cuối là nhúm khụng cho phộp cỏc nhúm khỏc tràn tới nếu cuộc gọi khụng tỡm được kờnh rỗi. Trong hỡnh trờn, cỏc nhúm trung kế 1-4, 1-3 và 2-4 là trung kế lưu lượng lớn và 1-2, 3-4 là nhúm trung kế cuối. Thứ tự của cỏc cuộc gọi thử sẽ là 1→4, 1→3→4, 1→2→4. Trong mụ hỡnh mạng trờn hỡnh 2.12 (b) được bổ sung nhúm trung kế cuối 2-3, thứ tự cuộc gọi thử sẽ là 1→4, 1→3→4, 1→2→4, và 1→2→3→4. Cũng trong mụ hỡnh mạng này, cuộc gọi cú thể bắt đầu tại node 2 tới node 4, hai đường định tuyến được sắp theo thứ tự sau 2→4 và 2→3→4. Tuyến 2→1→4 sẽ khụng được xỏc định bởi cơ chếđịnh tuyến phõn cấp khụng cho phộp định tuyến tới cỏc node cú cấp thấp hơn.
Với mục tiờu trỏnh lặp vũng trong quỏ trỡnh định tuyến, một số luật được ỏp dụng cho cơ chếđịnh tuyến phõn cấp như sau:
Một node tại mức cao hơn phải cú chức năng định tuyến và chuyển mạch cho cỏc node cấp thấp hơn.
Cuộc gọi được định tuyến qua node phõn cấp trực tiếp đối với cả node nguồn và node đớch.
Đối với cỏc cuộc gọi từ miền phõn cấp này sang miền phõn cấp khỏc, cỏc nhúm trung kế HU trong miền chứa node nguồn chuyển mạch tới bậc cao hơn trong miền chứa node đớch. Luật này được gọi là luật định tuyến ưu tiờn.
Trong thực tế, cỏc hệ thống chuyển mạch kờnh được bố trớ phõn cấp thành 5 cấp với cấp cao nhất được kết nối hỡnh lưới đầy đủ nhằm hỗ trợlưu lượng mức tối đa, cỏc đường định tuyến luõn phiờn được định nghĩa trước, một số luật được ỏp dụng nhằm trỏnh định tuyến vũng lặp và cỏc cuộc gọi được định tuyến tới node cú cấp cao hơn hoặc ngang cấp.
ii, Định tuyến động
Một đặc điểm bất lợi lớn nhất của quỏ trỡnh định tuyến phõn cấp là khụng thể định tuyến cuộc gọi tới cỏc node cú bậc thấp hơn, trờn vớ dụ hỡnh 2.9(b) tuyến
2→1→4 là khụng thể xỏc định cho kết nối từ node 2 sang node 4 mặc dự cú thể cũn dư băng thụng. Hơn nữa, trong định tuyến phõn cấp sử dụng cơ chế điều khiển cuộc gọi lũy tiến PCC (Progressive Call Control), điều khiển cuộc gọi chuyển từ một node này sang node khỏc cho tới khi tỡm được node đớch và nếu khụng thể tỡm thấy một trung kế ra tại trung kế chuyển tiếp thỡ cuộc gọi sẽ tổn thất. Núi cỏch khỏc, điều khiển cuộc gọi khụng cho phộp tỏi định tuyến từ node nguồn. Một cơ chế bổ sung cho quỏ trỡnh chuyển ngược điều khiển cuộc gọi từ node trung gian về node nguồn gọi là cơ chế crankback, cơ chế này cho phộp node nguồn tỏi định tuyến. Trờn cơ sởđú một số lược đồđịnh tuyến động được xõy dựng cho mạng phõn cấp nhằm khắc phục cỏc điểm
43
hạn chế của định tuyến phõn cấp. Dưới đõy sẽ trỡnh bày sơ lược cỏc kỹ thuật định tuyến động cơ bản và cỏc ưu nhược điểm của nú và phõn loại cỏc lược đồđịnh tuyến động.
Định tuyến động khụng phõn cấp.
Định tuyến động khụng phõn cấp DNHR (Dynamic Nonhierarchical Routing) là một kỹ thuật định tuyến phụ thuộc theo thời gian, cỏc tập tuyến được thiết lập trước theo thứ tự. Tựy thuộc vào khoảng thời gian trong ngày, trong tuần mà cỏc lưu lượng tải được chuyển qua cỏc tuyến. Căn cứ vào cỏc mẫu lưu lượng thống kờ mà cỏc tuyến được tớnh toỏn trước và được sắp xếp theo thứ tự. Cỏc cuộc gọi thử sẽ thực hiện lần lượt trờn cỏc tuyến đó xỏc định và trường hợp cuối cựng là sử dụng cơ chế crankback. Như vậy, DNHR cho phộp nhiều hơn 2 liờn kết cho một cuộc gọi trong mạng và lưu trữcỏc đường định tuyến luõn phiờn tại cỏc node.
Định tuyến điều khiển động.
Định tuyến điều khiển động DCR (Dynamically Controlled Routing) là một kỹ thuật định tuyến thớch ứng yờu cầu cập nhật trạng thỏi mạng theo chu kỳ. Căn cứ vào trạng thỏi của cỏc liờn kết mạng, cỏc tuyến được tớnh toỏn bởi một bộ xử lý trung tõm. Cơ chế định tuyến điều khiển động cho phộp dự phũng lớn hơn 2 liờn kết cho một cuộc gọi, tuy nhiờn định tuyến điều khiển động khụng thực hiện cơ chế crankback. Vỡ vậy, cuộc gọi sẽ tổn thất nếu cỏc đường liờn kết định nghĩa trước bị nghẽn do khụng đảm bảo thời gian thực hoặc hệ thống tớnh toỏn trung tõm lỗi.
Định tuyến luõn phiờn động
Định tuyến luõn phiờn động DAR (Dynamic Alternate Routing) là lược đồ định tuyến phõn tỏn và thớch ứng. Tương tự như cỏc lược đồ định tuyến động khỏc, DAR cũng bị hạn chế bởi số liờn kết định tuyến và thiếu cơ chế crankback. Đối với mỗi một node nguồn i, duy trỡ một đường dẫn dự phũng k trong cache của nú. Một cuộc gọi mới sẽ thử liờn kết trực tiếp ij, nếu khụng cũn băng thụng trờn đường liờn kết trực tiếp, nú sẽ chuyển sang đường luõn phiờn trong cache. Khi cuộc gọi chuyển sang đường định tuyến luõn phiờn, node nguồn chọn tiếp một đường dẫn mới luõn phiờn thụng qua quỏ trỡnh chọn ngẫu nhiờn. Mặc dự thuật toỏn tương đối đơn giản, nhưng DAR cho phộp cache cỏc tuyến cú lưu lượng tải thấp nhất và mỗi khi lưu lượng thay đổi cỏc đường định tuyến luõn phiờn sẽ lựa chọn tựđộng cỏc đường luõn phiờn cú tải thấp nhất. Định tuyến luõn phiờn động cú thể cho phộp cập nhật trạng thỏi liờn kết của mạng để tớnh toỏn đường dẫn thụng qua một quỏ trỡnh học thụng tin định tuyến tự động. Vỡ vậy, DAR cũn được coi là cơ chếđịnh tuyến theo sự kiện.
44
Định tuyến mạng thời gian thực RTNR (Real-Time Network Routing) được phỏt triển từ kỹ thuật định tuyến động khụng phõn cấp DNHR và là lược đồ định tuyến tương thớch động. Bảng định tuyến cho cỏc tuyến luõn phiờn được cập nhật theo từng cuộc gọi. Thụng qua cỏc bản tin truy vấn, cỏc trạng thỏi liờn kết được xỏc định theo từng thời điểm và xỏc lập theo độ khả dụng của liờn kết. Một tập cỏc tuyến khả dụng được lưu trữ trong bảng định tuyến và là cơ sở cho cỏc quyết định chọn tuyến.
Phõn loại cỏc lược đồđịnh tuyến
Một số cỏc kiểu định tuyến trờn đõy cú thểđược phõn loại thành cỏc kiểu lược đồ định tuyến như sau.
(1)Tập trung và phõn tỏn. Trong cỏc hệ thống tập trung, tớnh toỏn tuyến được thực hiện bởi một bộ xử lý tớnh toỏn. Cỏc lược đồ định tuyến như DNHR và DCR nằm trong loại này. Trong định tuyến phõn tỏn cỏc node chuyển mạch tự tớnh toỏn đường dẫn và RTNR và DAR thuộc loại này.
(2)Phụ thuộc thời gian và tương thớch. Định tuyến phụ thuộc thời gian liờn quan tới nội dung bảng định tuyến biến đổi theo thời gian để tạo ra một tập đường dẫn khả dụng trước. Định tuyến tương thớch liờn quan tới tần suất cập nhật bảng định tuyến dựa trờn lưu lượng hoặc sự kiện. DNHR thuộc loại thứ nhất và DCR, RTNR và DAR thuộc loại thứ hai.
(3)Định kỳ và theo yờu cầu. Trong kiểu định tuyến tương thớch, cập nhật bảng định tuyến được thực hiện theo chu kỳ hoặc theo yờu cầu. DCR là lược đồ định tuyến cập nhật theo chu kỳ (10s) và RTNR và DAR cú hoạt động cập nhật theo cuộc gọi hoặc tuyến dự phũng nghẽn.
(4) Phụ thuộc trạng thỏi và phụ thuộc sự kiện. Định tuyến phụ thuộc trạng thỏi liờn quan tới xem xột trạng thỏi của mạng trong quyết định định tuyến. Thụng thường, trạng thỏi ởđõy được xột là độ khả dụng của liờn kết, vớ dụnhư trong hai lược đồ định tuyến DCR và RTNR. DAR đại diện cho kiểu phụ thuộc sự kiện khi nú chọn đường luõn phiờn trong trường hợp cú sự kiện lỗi xảy ra. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});