CHƯƠNG 4: CÁC ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA ATM 4.1.Lớp tương thớch ATM (AAL)
4.2. Chuyển mạch ATM
4.2.1.Tổng quan
Cỏc hệ thống chuyển mạch đó phỏt triển cho cỏc mạng điện thoại và số liệu khụng thể ỏp dụng trực tiếp cho cỏc hệ thống chuyển mạch băng rộng. Cỏc yờu cầu chớnh ảnh hưởng đến việc xõy dựng cỏc hệ thống chuyển mạch băng rộng bao gồm:
• Cỏc giao diện tốc độ cao (50 Mbps đến 2.4Gbps), với tốc độ chuyển mạch đến 80 Gbps.
• Cú khả năng thống kờ cỏc luồng ATM qua cỏc hệ thống chuyển mạch ATM. Trong ATM cú hai thiết bị thực hiện cỏc chức năng chuyển mạch cỏc tế bào, đú là chuyển mạch ATM (chuyển mạch VC) và cỏc bộ nối xuyờn (chuyển mạch VP).
Cấu trỳc chuyển mạch ATM được chia làm hai phần là phần cứng và phần mềm. Phần cứng gồm giao diện cỏc nỳt chuyển mạch cú tỏc dụng làm cho dũng thụng tin đi vào lừi chuyển mạch tương thớch về tốc độ và dạng tế bào. Phần lừi thực hiện chức năng chuyển mạch cỏc tế bào.
Phần mềm điều khiển nỳt chuyển mạch ATM, nú gồm ba nhúm chức năng: Xử lý lưu lượng qua nỳt chuyển mạch, thực hiện cỏc chức năng vận hành và bảo dưỡng và cỏc chức năng quản lý hệ thống.
4.2.2.Chức năng của nỳt chuyển mạch ATM
Chức năng
Một chuyển mạch ATM hoặc một nỳt nối xuyờn thực hiện hai chức năng sau đõy:
• Thay đổi VPI/VCI.
• Chuyển tải tế bào từ đầu vào đến một đầu ra tương ứng của nú.
Do những yờu cầu nghiờm ngặt về thụng lượng, trễ và sự mất mỏt tế bào đối với một nỳt chuyển mạch, nờn chỉ cú cơ cấu chuyển mạch với những kiến trỳc song song ở mức cao mới cú thể đỏp ứng cỏc yờu cầu đú.
Đồ án tốt nghiệp Chơng 2: Mạng Internet Chuyển mạch ATM thực hiện cỏc chức năng chuyển mạch dựa trờn nguyờn lý chung được mụ tả trong hỡnh 4.8.
Hỡnh 4.8: Nguyờn lý chuyển mạch ATM
Chuyển mạch ATM mang hai đặc tớnh: chuyển mạch gúi do tớnh chất từng tế bào ATM được truyền tải trong mạng một cỏch riờng biệt và chuyển mạch cú kết nối do cỏc kết nối giữa hai đầu cuối phải được thiết lập trước khi truyền tải tế bào. Khi đú cỏc nỳt chuyển mạch ATM sẽ truyền tải cỏc tế bào từ cỏc tuyến nối đến (Incoming Link) đến cỏc tuyến nối đi (Outgoing Link) trờn cơ sở cỏc thụng tin định tuyến nằm trong phần mào đầu tế bào và cỏc thụng tin lưu giữ ở từng nỳt chuyển mạch trong giai đoạn thiết lập kết nối. Quỏ trỡnh thiết lập kết nối tại từng nỳt chuyển mạch thực hiện hai chức năng sau:
1. Đối với từng kết nối, xỏc nhận giỏ trị nhận dạng kết nối (VCI) của tuyến nối đến, nhận dạng tuyến nối và tạo giỏ trị VCI của tuyến nối đi
2. Thiết lập bảng định tuyến tại từng nỳt chuyển mạch để xỏc định mối quan hệ giữa cỏc tuyến nối đến và tuyến nối đi của từng kết nối.
VCI và VPI là thụng tin nhận dạng kết nối trong cỏc tế bào ATM. Để cú thể xỏc định chớnh xỏc từng kết nối, mỗi VP trong từng chặng đường truyền cú một giỏ trị VPI riờng và mỗi VC trong từng VP cú một giỏ trị VCI riờng. Bước đầu tiờn để thiết lập kết nối giữa hai đầu cuối là xỏc định đường nối giữa thiết bị nguồn và thiết bị đớch. Quỏ trỡnh này kết thỳc với kết quả là xỏc định được chuỗi cỏc chặng đường truyền dựng trong kết nối và cỏc giỏ trị nhận dạng của chỳng. Trong trường hợp chỉ cú chuyển mạch VC, cỏc thụng tin giữa cỏc nỳt chuyển mạch kế tiếp nhau sẽ được trao đổi qua đường nối để thiết lập giỏ trị
Bảng thông dịch/ định tuyến I1 I2 I8 O1 O2 O8 Mào đầu
vào Mào đầura
X X G
Z N V
C B A
Mào đầu Dữ liệu
Tế bào
Đồ án tốt nghiệp Chơng 2: Mạng Internet
liờn quan đến kết nối của bảng định tuyến. Giỏ trị này điều khiển việc chuyển đổi VCI của tuyến nối đến thành VCI của tuyến nối đi. Cỏc tế bào sẽ được tuyền tải khi tất cả cỏc bảng định tuyến thuộc đường nối được thiết lập. Tại cỏc nỳt chuyển mạch, giỏ trị VCI cựng với tuyến nối đến sẽ được sử dụng để xỏc định tuyến nối đi và giỏ trị VCI mới của từng tế bào đến.
Đối với chuyển mạch VC/VP quy trỡnh xảy ra cựng tương tự như trong chuyển mạch VC, khỏc nhau chủ yếu liờn quan số lượng cỏc bảng định tuyến dựng cho một kết nối.
Trong cả hai trường hợp, nỳt chuyển mạch đọc cỏc giỏ trị nhận dạng ở mào đầu tế bào và thực hiện xử lý đối với bảng định tuyến để xỏc định tuyến nối đến và giỏ trị nhận dạng kết nối , nhận dạng kết nối sẽ được thay thế bằng giỏ trị mới và tế bào được chuyển mạch từ tuyến nối đến ra tuyến nối đi.
Trong mạng ATM, cỏc ứng dụng khỏc nhau cú thể yờu cầu cỏc dạng kết nối khỏc nhau. Vớ dụ dịch vụ thoại cú thể thực hiện giữa hai điểm kết cuối khỏch hàng, trong khi đú sẽ cú nhiều khỏch hàng hơn cựng sử dụng dịch vụ điện thoại hội nghị. Nhưng nhỡnh chung cú 4 dạng kết nối như sau:
1. Kết nối điểm -điểm: là kết nối được thiết lập giữa hai đầu cuối. Phần lớn cỏc dịch vụ hiện nay nằm trong dạng kết nối này.
2. Kết nối điểm- đa điểm: là kết nối trong đú luồng tế bào được khởi tạo từ nỳt nguồn được phõn chia đến hai hoặc nhiều điểm kết nối khỏc. Vớ dụ đặc trưng của dạng kết nối này là việc phõn bổ tớn hiệu Video, trong đú mỏy Video chủ được dựng để phục vụ nhiều đầu cuối khỏc nhau.
3. Kết nối đa điểm-điểm: là kết nối trong đú tớn hiệu được khởi tạo từ nhiều nỳt khỏc nhau và cựng được gửi tới một điểm cuối. Vớ dụ của kết nối này là trung tõm thu thập dữ liệu của hệ thống ngõn hàng.
4. Kết nối đa điểm-đa điểm: là kết nối trong đú thụng tin được khởi tạo và trao đổi đồng thời giữa một nhúm nhiều khỏch hàng. Điện thoại hội nghị là một vớ dụ của kết nối này.