III. Xây dựng các mạng chuyểnmạch
B. Mạng chuyểnmạch đa tầng
Mạng chuyển mạch đa tầng đợc xây dựng từ vài tầng của phần tử chuyển mạch, các tầng này đợc nối với nhau theo một vài dạng cho trớc. Tuỳ theo số đờng một tế bào có thể đi từ đầu vào
đến đầu ra trong mạng mà mạng đa tầng đợc chia ra hai nhóm: mạng một đờng và mạng đa đ- ờng.
B1. Mạng một đờng
Trong mạng một đờng chỉ có một đờng duy nhất nối một đầu vào tới một đầu ra cho trớc. Các mạng này còn đợc gọi là mạng chuyển mạch Banyan. Việc định đờng sẽ rất đơn giản (vì chỉ có một đờng nối từ đầu vào tới đầu ra). Nhợc điểm của mạng này là tắc nghẽn bên trong có thể xảy ra khi nhiều tế bào cùng đồng thời yêu cầu một đờng nối. Mạng Banyan lại đợc chia nhỏ làm vài nhóm chính:
trong mạng Banyan mức L (mạng Banyan L tầng), chỉ có các phần tử chuyển mạch ở những tầng tiếp giáp nhau là đợc nối với nhau.
Mạng Delta là một dạng đặc biệt của mạng Banyan mức L, chúng đợc xây dựng từ các phần tử chuyển mạch có F đầu vào và S đầu ra, tổng cộng số đầu ra của mạng Delta là Si, trong đó I là số tầng của mạng. Mỗi đầu ra có thể đợc nhận biết bằng một địa chỉ duy nhất. Địa chỉ này là một số dựa trên đầu ra S và số tầng L. mỗi số chỉ ra đầu ra của tế bào trên phần tử chuyển mạch ở một tầng xác định . Phơng pháp định đờng đơn giản trong mạng Delta là phơng pháp tự định đờng Trong mạng Delta hình chữ nhật, các phần tử chuyển mạch có số đầu vào bằng số đầu ra (S=F). Các mạng này còn đợc gọi là mạng Delta-S, một ví dụ của mạng Delta-S là mạng Delta-2 với 4 tần.
B2. Mạng đa đờng
Trong mạng đa đờng có thể có rất nhiều đờng liên kết nối từ đầu vào tới một đầu ra cho trớc. Vì vậy mạng đa đờng có u điểm là chúng làm giảm hoặc thậm chí loại bỏ hẳn tắc nghẽn xảy ra bên trong mạng chuyển mạch.
Trong phần lớn các mạng đa đờng, việc chọn đờng bên trong đợc thực hiện trong giai đoạn thiết lập cuộc gọi. Tất cả các tế bào thuộc về cùng một đờng nối đều dùng chung một đờng liên kết. Nếu các phần tử chuyển mạch sử dụng đệm theo kiểu FIFO thì sẽ không cần dùng các cơ chế để đảm bảo thứ tự của tế bào.
Các mạng đa dờng lại đợc chi làm mạng gấp vòng và mạng không gấp vòng:
Trong mạng gấp vòng, tất cả các đầu vào và đầu ra đều nằm về một phía của hệ thống chuyển mạch, các đờng liên kết bên trong làm việc theo hai chiều vào-ra. Do đó là mạng gấp vòng có u điểm là rút ngắn đợc số đờng liên kết bên trong. Hình 7.12 minh hoạ một mạng gấp vòng 3 tầng đợc xây dựng từ các phần tử chuyển mạch kích thớc (b/2)*(b/2), nh vậy số cổng vào/ra của mạng
b/2 b/2 b b/2 b/2 b/2 b/2 b b/2 b/2 b/2 b/2 b b/2 b/2 b/2 b/2 b b/2 b/2 Hình 7.12. Mạng chuyển mạch gấp vòng 3 tầng 1 b/2 1 b/2
Trong mạng không gấp vòng, các đầu vào và đầu ra nằm ở hai phía đối diện nhau, các đờng liên kết bên trong là một chiều vì vậy số phần tử chuyển mạch mà tế bào phải đi qua là không đổi. Cấu trúc của mạng không gấp đa đờng đợc xây dựng trên cơ sở mạng một đờng. Dới đây sẽ trình bày một số mạng không gấp cơ bản:
Mạngphân phối
Mạng Banyan
đầu vào đầu ra
Hình 7.13. Cấu trúc chung của chuyển mạch kết hợp giữa mạng phân phối và mạng Banyan Mạng Banyan kết hợp với một mạng phân phối. Để giảm tắc nghẽn, mạng phân phối có nhiệm vụ phân phối tế bào một cách đều đặn tới đầu vào của mạng Banyan. Cơ chế bảo toàn thứ tự tế bào cần phải đợc thực hiện trong mạng này.
Một loại khác đợc tạo thành từ sự kết hợp giữa mạng sắp xếp, mạng giữ tế bào và mạng Banyan. Mạng sắp xếp có nhiệm vụ sắp xếp các tế bào thành một dòng đơn phụ thuộc vào số thứ từ và địa chỉ đích của chúng. Mạng giữ tế bào sẽ căn cứ vào đầu ra của từng tế bào mà cho phép chỉ một tế bào đợc đi tới mạng Banyan, các tế bào còn lại đợc mạng giữ tế bào phản hồi trở về mạng sắp xếp. Những tế bào quay trở về mạng sắp xếp sẽ có mức u tiên cao hơn hẳn đảm bảo thứ tự không
Mạng giữ tế bào
Mạng Banyan
đầu vào
Hình 7.14. Cấu trúc chung của chuyển mạch kết hợp mạng sắp xếp, mạng giữ tế bào và mạng Banyan
Mạng sắp xếp
