Báo hiệu JIT là giao thức đƣợc JumpStart đƣa ra từ năm 2001. JumpStart là một dự án nghiên cứu nhằm thiết kế, đƣa ra chỉ tiêu kỹ thuật, đánh giá chất lƣợng hoạt động và thực thi phần cứng của giao thức báo hiệu cho các mạng OBS. Giao thức báo hiệu tuân theo cách tiếp cận just-in-time (JIT) và dựa trên các nội dung do Wei và McFarland đƣa ra.
Ở đây chỉ mô tả các khía cạnh của giao thức báo hiệu JIT cần thiết cho việc mô hình hoá nút OBS biên. Để có mô tả chi tiết hơn về giao thức báo hiệu này, có thể tham khảo trong tài liệu “JumpStart: A Just-in-Time Signaling Architecture for WDM Burst-Switched Networks” [1].
Hình 4.7. Người sử dụng được kết nối tới nút biên của mạng OBS
Xét mạng OBS bao gồm các nút OBS (các hệ thống chuyển mạch) đƣợc kết nối với nhau bằng các liên kết cáp quang bidirectional. Từng liên kết cáp quang giữa ngƣời sử dụng và nút biên OBS, hoặc giữa hai nút OBS láng giềng có thể hỗ trợ W+1 bƣớc sóng. Trong các bƣớc sóng đó có một bƣớc sóng (còn đƣợc gọi là bƣớc sóng điều khiển) đƣợc sử dụng để truyền đi các gói điều khiển và W bƣớc sóng còn lại (đƣợc gọi là các bƣớc sóng chùm) đƣợc sử dụng phát đi các chùm dữ liệu. Ngƣời sử dụng đƣợc trang bị W+1 cặp thu phát quang, từng cặp đƣợc điều chỉnh cố định phù hợp với một trong W+1 bƣớc sóng. (Ngƣời sử dụng có thể đƣợc trang bị ít hơn W+1 cặp thu phát điều chỉnh đƣợc hoặc cố định; tuy nhiên trong trƣờng hợp này, ngƣời sử dụng không thể truy nhập cùng một lúc đến tất cả các bƣớc sóng.)
Theo giao thức báo hiệu JumpStart JIT, mô tả trong Hình 4.8, ngƣời sử dụng trƣớc tiên gửi đi bản tin thiết lập (setup) tới nút OBS biên của nó. Bản tin thiết lập bao gồm địa chỉ nguồn và đích. Tại bƣớc sóng đó nguồn sẽ phát đi chùm và các thông tin khác. Giả thiết rằng nút OBS bao gồm khối chuyển mạch phân chia không gian không theo khối (non-blocking space-division switch) và không có các bộ đệm quang. Nếu nút biên có thể chuyển mạch chùm trên một bƣớc sóng đã định trƣớc thì nó sẽ trả lại bản tin xác nhận thiết lập (setup ack) tới ngƣời sử dụng.
Bản tin xác nhận thiết lập chứa trƣờng offset để thông báo cho ngƣời sử dụng về thời gian bao lâu cần phải chờ trƣớc khi phát đi chùm (phần burst nhƣ trong hình). Tuy nhiên có thể là là bản tin thiết lập sẽ bị từ chối nếu nhƣ bƣớc sóng đƣợc lựa chọn trên cổng ra ở đích bị bận, hoặc trong trƣờng hợp các bộ chuyển đổi bƣớc sóng đã bị sử dụng hết khi tất cả các bƣớc sóng trên cổng ra đích bị bận. Trong trƣờng hợp này, nút biên gửi trả lại bản tin loại bỏ (reject). Ngƣời sử dụng phải chịu một lƣợng trễ ngẫu nhiên và sau đó phát lại bản tin thiết lập. Trong mô hình ở đây, giả thiết rằng ngƣời sử dụng tiếp tục phát lại bản tin thiết lập cho đến khi nhận đƣợc bản tin xác nhận thiết lập, mặc dù giả thiết này có thể dễ dàng bị huỷ bỏ. Nhằm để giảm trễ của ngƣời sử dụng nút biên không có các bộ chuyển đổi bƣớc sóng, giao thức báo hiệu JumpStart cung cấp một phƣơng pháp thay thế để gửi đi một chùm. Khi nút biên nhận đƣợc bản tin thiết lập và bƣớc sóng đƣợc khách hàng chỉ định bị bận ở cổng đích thì nó sẽ kiểm tra liệu các bƣớc sóng khác có rỗi ở cổng đích. Nếu có thì nút biên, thay vì trả lại bản tin loại bỏ, sẽ trả lại bản tin xác nhận thiết lập trong đó thông báo cho ngƣời sử dụng phát đi các chùm trên một trong các bƣớc sóng rỗi. Nếu giả thiết thời gian để một bộ chuyển đổi bƣớc sóng chuyển đổi tín hiệu quang sang một bƣớc sóng khác là không đáng kể (so với trễ lan truyền và khoảng thời gian của chùm), thì thông lƣợng của phƣơng pháp này giống nhƣ của phƣơng pháp trƣớc đó với giả thiết là nút biên đƣợc trang bị các bộ chuyển đổi bƣớc sóng. Do vậy việc mô hình hoá đã sử dụng phƣơng pháp thứ nhất.
Giả sử rằng nút cấp phát các tài nguyên với cơ cấu chuyển mạch của nó cho chùm vào thời điểm nó quyết định chấp nhận bản tin thiết lập. Một cách tiếp cận khác là cấp phát các tài nguyên cần thiết gần vào thời điểm mà nút biên mong đợi chùm đi đến. Giả thiết rằng ƣớc tính về thời gian đến của chùm là chính xác thì cách tiếp cận sau sẽ tối thiểu hoá thời gian chiếm giữ tài nguyên đối với 1 chùm. Mặt khác, nó cũng đòi hỏi một thuật toán lập lịch trình phức tạp cũng nhƣ một lƣợng bộ nhớ đáng kể trên bảng báo hiệu để xử lý các tín hiệu OBS. Do vậy, trong JumpStart ngƣời ta đã quyết định tuân theo mô hình thứ nhất.
Một vấn đề thiết kế khác liên quan tới thời gian khi nút giải phóng các tài nguyên đã cấp phát cho chùm. Một phƣơng pháp giải quyết vấn đề này là để nguồn chỉ thị độ dài phát của chùm trong bản tin xác nhận thiết lập. Giả thiết rằng nút biết đƣợc khi nào chùm sẽ bắt đầu đi đến thì nó có thể tính toán đƣợc thời gian khi nào nó sẽ giải phóng các tài nguyên của nó. Một cách khác, ngƣời sử dụng
không liên lạc với nút biên về độ dài của chùm nhƣng lại gửi đi bản tin giải phóng tới nút để chỉ thị việc kết thúc phát chùm. Khi nhận đƣợc bản tin giải phóng, nút sẽ giải phóng các tài nguyên đã cấp phát cho chùm. Giải pháp sau dƣờng nhƣ dễ dàng thực thi hơn nhƣng nó lại làm nảy sinh một số lƣợng lớn hơn các bản tin báo hiệu. Mô hình ở đây có tính đến cả hai phƣơng pháp vì khái niệm trừu tƣợng cố hữu trong mạng hàng đợi cơ bản.
Hình 4.8. Bản tin báo hiệu trong JumpStart
Trình tự của các bản tin đƣợc trao đổi giữa ngƣời sử dụng và nút biên của nó đƣợc chỉ ra trong Hình 4.8. Ngƣời sử dụng có thể đƣợc xem nhƣ ở một trong 3 trạng thái sau: (1) Rỗi (idle), tức là không có chùm đƣợc phát đi; (2) Bận (busy) phát đi chùm; hay (3) bị khoá (blocked), tức là phải chịu trễ trƣớc khi phát lại bản tin thiết lập. Nếu ngƣời sử dụng có thể phát đồng thời các chùm trên các bƣớc sóng khác nhau thì nó có thể ở trong trạng thái khác nhau đối với từng bƣớc sóng chùm.