Download miễn phí Nghiên cứu mạng ATM
CHƯƠNG 1: ISDN VÀ SỰ RA ĐỜI CỦA MẠNG ATM
1.1. SỰ XUẤT HIỆN CỦA N.ISDN:
ISDN (Integrated Services Digital NetWork): Là mạng số liên kết dịch vụ. ISDN cung cấp khả năng kết nối hoàn toàn số hoá giữa các đấu cuối.
N.ISDN (Narrow Integrated Services Digital NetWork): Là mạng tổ hợp dịch vụ số băng hẹp.
1.1.1. Các Đặc Điểm Của Mạng Viễn Thông Ngày Nay:
Hiện nay, các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng rẽ, ứng với mỗi loại hình dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó như:
Mạng Telex: Có thể thu phát tín tức trong phạm vi toàn cầu. Dùng để gửi các bức điện dưới dạng các ký tự đã được mã hóa bằng mã 5 bit. Tốc độ truyền rất thấp (từ 75bit/s đến 300 bit/s). Mặt dù tốc độ truyền thấp, chậm chỉ có các chữ cái, ký hiệu được truyền đi nhưng mạng vẫn được sử dụng để truyền các tin tức thuê bao doanh nghiệp nhằm mục đích truyền các bản tin ngắn.
Mạng điện thoại công cộng: Còn gọi là mạng POTS ( Plain Old Telephone Service), là mạng được xây dựng sớm nhất. Nó phát triển từ các tổng đài tương tự và cách truyền dẫn tương tự và đặc biệt là chuyển mạch kênh theo thời gian thực. Ơ mạng này tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN (Public Switched Telephone Network). Yêu cầu độ trễ rất nhỏ.
Mạng truyền số liệu: Phần lớn các mạng truyền số liệu trên thế giới là mạng số liệu chuyển mạch gói, tức là thông tin được cắt thành các gói có kích thước phù hợp và được phát lên những đường thông đang rỗi ở thời điểm đó. Khe hở giữa các gói có thể được các loại thông tin khác sử dụng. Các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21.
Các tín hiệu truyền hình: Có thể được truyền theo 3 cách: truyền bằng sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình CATV (Community Antena TV) bằng cáp đồng trục hay truyền qua hệ thống vệ tinh còn gọi là hệ thống truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System).
Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua mạng cục bộ LAN thường là mạng: Ethernet, Token Bus, và Token Ring.
Hậu quả là hiện nay có rất nhiều loại mạng khác nhau cùng song song tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau. Như vậy hệ thống mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng là:
Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng.
Thiếu mềm dẻo: Sự ra đời của các thuật toán nén tiếng nói, nén ảnh, và tiếng bộ trong công nghệ VLSI ảnh hưởng mạng mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu.
Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như việc sử dụng tài nguyên. Tài nguyên có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng.
1.1.2. Điều Kiện Thuận Lợi Về Công Nghệ Cho Sự Xuất Hiện Mạng N.ISDN:
Có 2 công nghệ là máy tính và truyền thông đã và đang phát triển rất nhanh và là mũi nhọn của công nghệ ở cuối thế kỷ 20. Tuy nhiên hai lĩnh vực này đang dần dần phát triển hợp nhất với nhau do:
Sự phát triển của kỹ thuật tính toán, chuyển mạch và các thiết bị truyền dẫn số.
Kỹ thuật số đã được sử dụng rộng rãi cho truyền dẫn thoại, dữ liệu và hình ảnh.
Từ 2 vấn đề trên, đồi hỏi cần có một mạng có thể liên kết toàn bộ các loại mạng đang tồn tại và có khả năng tích hợp có khả năng truyền dẫn và xử lý tất cả các loại dữ liệu.
Từ đó N.ISDN ra đời. N.ISDN sẽ là mạng viễn thông công cộng trên phạm vi toàn thế giới. Nó được định nghĩa bởi các chuẩn hoá của giao tiếp người sử dụng và sẽ được thực hiện bởi một tập của các chuyển mạch số và kết nối giữa chúng, cung cấp phạm vi rộng các loại lưu lượng. ITU – T (CCITT) định nghĩa N.ISDN là mạng được phát triển từ mạng điện thoại số cung cấp khả năng kết nối hoàn toàn số hoá giữa các đầu cuối, phục vụ cho nhiều loại dịch vụ (thoại và phi thoại) từ đó người sử dụng có thể truy xuất bởi một tập hữu hạn các giao diện đa mục đích đã được chuẩn hoá. N.ISDN thể hiện:
Cung cấp các ứng dụng thoại và phi thoại sử dụng một tập có giới hạn các tiện ích
Cung cấp các ứng dụng cho chuyển mạch và không chuyển mạch. N.ISDN cung cấp cả kỹ thuật chuyển mạch mạch và chuyển mạch gói.
Độ tin cậy cao trên các kết nối 64Kbps
Cung cấp các dịch vụ đặc trưng, bảo hành mạng và các chức năng quản lý mạng.
Có cấu trúc phân lớp của các nghi thức: Các nghi thức được phát triển cho người sử dụng truy xuất vào mạng N.ISDN theo cấu trúc phân lớp và có thể ánh xạ vào mô hình cho kết nối với hệ thống mở OSI.
Cấu hình đa dạng: cho phép phát triển mạng N.ISDN không phụ thuộc vào chính sách của quốc gia, vào kỹ thuật đang sử dụng cũng như các thiết bị đang sử dụng của khách hàng.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
n sự phản xạ tín hiệu.Trong một bộ giao tiếp Bus, có thể một lúc có nhiều cell được đưa đến đồng thời một lối ra, trong truờng hợp xấu nhất có thể có N cell đưa ra cùng một lối ra. Như vậy bộ giao tiếp phải có bộ đệm cho những cell đến cùng một lúc. Nếu sự mấy cell phải bảo đảm bằng 0 trong lúc chuyển cell đến bộ đệm nầy thì bộ nhớ phải hoạt đông ở tốc độ gấp N lần tốc độ của mỗi lối vào. Để giảm bớt tốc độ hoạt động này, phần tử knockout có một bộ giao tiếp thông minh hoạt động như là một bộ tập trung với một xác suất mất cell khác 0.
Các bộ lộc tế bào
Giao Tiếp Bus Knockout
1 2 … L
1 2 … L
Bộ tập trung
1 2 3 … N
Ngoõ ra
Ngõ vào
Bus duøng chung
Kiểu giao tiếp nầy được trình bày trong hình trên. Ở N lối vào có N bộ lọc cell, mỗi bộ lọc được kết nối tới một trong N Bus Broadcast. Những bộ lộc cell nầy có nhiệm vụ khảo sát địa chỉ của mỗi cell đến, nếu cell được đưa đến một lối ra nào đó thì nó được chuyển qua bộ tập trung, ngược lại nó sẽ bị loại bỏ.
Phần kế của bộ giao tiếp Bus là bộ tập trung từ N đầu vào tới L đầu ra (trung gian). Nếu có k cell đến đồng thời cho cùng một lối ra, thì sau bộ tập trung k cell nầy sẽ được đưa ra trên các đầu ra 1 đến k của bộ tập trung (nếu kL thì L đầu ra của bộ tập trung có cell ra, và k-L sẽ bị mất trong bộ tập trung.
Xác suất mất cell nầy trong bộ tập trung phải không được lớn xác suất mất cell ở bất kỳ nơi nào khác trong chuyển mạch knockout. Sự mất cell nầy có thể được tính toán như sau: Nếu chúng ta giả sử tất cả cell đến một lối vào là độc lập nhau, với một tải bằng nhau là P ( xác suất một cell đến một lối vào bất kỳ một khe thời gian nào đó, (0<=P<=1) và đöợc đưa ra mỗi đầu ra là như nhau, thì xác suất k cell tới đồng thời ở bộ tập trung Pk là phân bố nhị thức.
k=0,1…n
Nếu chỉ có l cell có thể qua bộ tập trung thì xác suất mất cell là:
Công thức nầy cho phép chúng ta xát suất mất cell theo một hàm của L với những giá trị N khác nhau và P=0.9; và với những giá trị P khác nhau và N tiến tới vô cùng .
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
Load
100%
90%
80%
70%
60%
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
L
Hình: Xaùc suaát maát cell bieán ñoåi theo L vôùi
Xaùc suaát maát teá baøo
Load
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
1
Xaùc suaát maát teá baøo
N=6
N=32
N=166
L
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Hình:Xaùc suaát maát cell theo L vôùi 90% taûi
Có thể thấy rằng L không biến đổi nhiều theo tải P và số lối vào N, mà nó phụ thuộc chính vào xác suất mất cell. Do đó nếu chọn L=12 thì xác suất mất cell là 10-10 có thể đạt đuựoc ở bất kỳ tải P và giá trị N nào.
Tuy nhiên chúng phải cẩn thận với những đồ thị nầy, vì chúng chỉ cho chúng ta biết hiệu suất của tầng tập trung của chuyển mạch knockout. Xác suất mất cell này phải được phối hợp với những giá trị kích thước hàng của nguyên lý sắp hàng đầu ra.
+ Bộ tập trung:
Bản thân bộ tập trung có thể được xây dựng từ những khối cơ bản. Những khối cơ bản này là một chuyển mạch có 2 đầu vào tranh chấp,1 đầu ra winner. Nếu chỉ có một cell ATM có ở một lối vào thì đương nhiên nó được chọn đưa ra đầu ra winner.
Với một bộ tập trung có số luợng đầu vào và đầu ra lớn hơn, như ví dụ hình dưới là một cấu trúc bộ tập trung 8 đầu vào và 4 đầu ra, là bao gồm những phần tử chuyển mạch 2*2 và những phần tử trì hoãn 1 bit 1 đầu vào và 1 đầu ra (kí hiệu là chữ D).
Winner loser
Hình: Chuyển Mạch Cạnh Tranh
Input 1 2 3 4 5 6 7 8
D
D
D
1 2 3 4 4
Losers
Hình: Bộ tập tung 8 đầu vào / 4 đầu ra
output
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
Hoạt động bên trong của bộ tập trung này là một cuộc đấu giữa các đầu vào để được đưa ra ở đầu ra. Cuộc đấu gồm nhiều vòng, kẻ thắng ở một vòng được chọn một cách tự động vào vòng đấu kế.
Ở những đầu vào đưa tới bộ tâp trung, N đầu ra từ những bộ lọc cell được đưa vào tầng đầu tiên gồm N/2(4) chuyển mạch cạnh tranh mắc song song nhau. N/2 kẻ chiến thắng từ vòng đầu được đưa đến vòng đấu thứ 2 gồm N/2(4) chuyển mạch. Tại đây chúng lại cạnh tranh lẫn nhau. Kẻ chiến thắng từ vòng 2 được đưa đến vòng 3 và cứ tiếp tục cho đến chỉ còn 2 nguời tranh chức vô địch. Cuối cùng kẻ chiến thắng này sẽ được đưa tới đầu ra bên trái của bộ tập trung.
Thay vì chọn l kẻ chiến thắng trong một trận đấu, thì những kẻ thua cuộc một lần nữa sẽ cạnh tranh trong một cuộc đấu thứ 2. Điều này nhằm đảm bảo một sự truy xuất công bằng giữa tất cả các đầu vào.
Trong phần đấu đầu tiên sẽ chọn ra một kẻ thắng duy nhất trong N lối vào, ngay khi những cell bị thua trong một trận đấu (một phần tử chuyển mạch) chúng sẽ bị loại khỏi phần đấu 1 và được đưa vào phần đấu 2. Trong suốt một tua đấu, N-1 kẻ thua trong phần đấu đầu sẽ được đưa vào trong một phần đấu thứ 2 để chọn ra một kẻ chiến thắng thứ 2. Những kẻ thua từ phần đấu thứ 1 có thể bắt đầu cạnh tranh trong phần đấu thứ 2 đồng thời với cuộc đấu của những kẻ chiến thắng còn lại trong phần đấu 1.
Bất cứ lúc nào có một số lẻ những kẻ thi đấu ở một vòng đấu nào đó,thì một đấu SI phải chờ và thi đấu ở vòng sau, sự chờ đợi được thực hiện bởi phần tử trì hoãn (D). Để đảm bảo tất cả các cell rời khỏi bộ tâp trung ở cùng một khe thời gian thì phải có thêm một số phần tử trì hoãn như trong hình cho những cell phải chờ vòng đấu sau.
Với một bộ tập trung N đầu vào và L đầu ra sẽ có L phần đấu ( trong hình có L=4 nên có 4 phần đấu), mỗi phần đấu cho mỗi đầu ra. Một cell vào bộ tập trung có l cơ hội để được đưa ra đầu ra và nếu nó bị loại L lần thì sẽ bị loại bởi bộ tập trung. Tuy nhiên, trong tất cả các truờng hợp các tế bào chỉ bị mất nếu có hơn L tế bào đến đầu ra cùng một thời điểm như trên hình với L>12 thì xác suất mất tế bào xảy ra rất thấp.
Bộ điệm và bộ dịch:
Những cell được chuyển qua bộ tập trung thành công thì không thể ra đồng thời ở một đầu ra do đó chúng được giử lại trong bộ đệm. Bộ dệm này hoạt động theo nguyên lý hàng đầu ra, theo nguyên lý hàng đầu ra, theo nguyên lý hàng đầu ra thì số lần truy nhập bộ đệm trong khoảng thời gian 1 cell là N+1 đối với bộ nhớ một cổng. Tuy nhiên trong chuyển mạch knockout con số nầy giảm xuống L+1 vì bộ tập trung giảm xuống từ N tới L. Hơn nữa, hàng đầu ra của nó thực tế là L hàng phân biệt, mỗi hàng chỉ có hai lần truy xuất bộ nhớ (một đọc và một ghi) trong thời gian là một cell thay vì là L +1. Tuy nhiên để phân bố tải qua các hàng và để đạt được hiệu suất mất cell giống như trong truờng hợp có một hàng ra thì L hàng riêng biệt phải được dùng chung và hoạt động như là chỉ có một hàng đơn.
Để thực hiện điều này phải có thêm một bộ dịch để đảm bảo tất cả l bộ đệm được nạp như nhau và dùng một cách tối ưu , nhưng cũng phải bảo đảm thứ tự các cell. Hơn nữa, vì tất cả các P cell ra từ bộ tâp trung sẽ đến ở những hàng bên trái (nếu P