TỔNG QUAN
(Overview)
1
Nội dung
! Tổng quan. ! Lịch sử phÆt triển. ! Phương thức chuyển mạch.
Switching Engineering
Page 2
Tổng quan
! KhÆi niệm. ! CÆc dịch vụ viễn th(cid:244)ng. ! CÆc loại dịch vụ viễn th(cid:244)ng. ! Mạng viễn th(cid:244)ng. ! Chuyển mạch.
Switching Engineering
Page 3
KhÆi niệm
! Truyền th(cid:244)ng (Communication) l(cid:224) tất cả sự trao đổI, vận chuyển
th(cid:244)ng tin bằng h(cid:236)nh thức n(cid:224)y hoặc h(cid:237)nh thức khÆc.
! V(cid:237) dụ: Bạn đang đọc t(cid:224)i liệu n(cid:224)y, tờ bÆo đª đọc sÆng nay, chuyến t(cid:224)u chở bạn đi từ Tp Hồ Ch(cid:237) Minh đến Thủ đ(cid:244) H(cid:224) nội, bạn đang lấy th(cid:244)ng tin từ Internet, bạn đang xem tivi, bạn đang gọi điện (cid:133) ! Viễn th(cid:244)ng l(cid:224) 3 v(cid:237) dụ sau, vậy, viễn th(cid:244)ng (Telecommunication) l(cid:224)
sự truyền th(cid:244)ng qua khoảng cÆch địa l(cid:253).
! Tele c(cid:243) nghĩa l(cid:224) từ xa, biểu thị một sự bắt cầu qua khoảng cÆch
địa l(cid:253), viễn th(cid:244)ng l(cid:224) sự trao đổi th(cid:244)ng tin từ xa.
Switching Engineering
Page 4
H(cid:236)nh 1-1 Sự trao đổi th(cid:244)ng tin giữa hai th(cid:224)nh phố
KhÆi niệm
! Vật mang dịch vụ: L(cid:224) cc trang thiết bị được sử dụng để hỗ trợ cho
dịch vụ đ(cid:243).
Switching Engineering
Page 5
H(cid:236)nh 1-2 Vật mang dịch vụ điện thoại
CÆc dịch vụ viễn th(cid:244)ng
Switching Engineering
Page 6
H(cid:236)nh 1-3 CÆc dịch vụ viễn th(cid:244)ng
CÆc loại dịch vụ viễn th(cid:244)ng
! TrŒn quan điểm điều h(cid:224)nh mạng, dịch vụ viễn th(cid:244)ng gồm: ! Dịch vụ cơ sở: L(cid:224) cÆc dịch vụ cơ bản được cung cấp bởi mạng viễn th(cid:244)ng. ! Dịch vụ giÆ trị gia tăng: L(cid:224) cÆc dịch vụ mở rộng của dịch vụ cơ sở, khi người sử dụng døng dịch vụ n(cid:224)y sẽ phải nộp một mức ph(cid:237) cụ thể. V(cid:237) dụ theo dıi tỷ giÆ thị trường qua một số điện thoại n(cid:224)o đ(cid:243), dịch vụ hướng dẫn, chuyển đổi ng(cid:244)n ngữ.
! Dịch vụ bổ sung ph(cid:226)n bố: L(cid:224) cÆc dịch vụ được x(cid:226)y dựng trŒn dịch vụ viễn th(cid:244)ng cơ sở. V(cid:237) dụ chuyển tiếp cuộc gọi v(cid:244) điều kiện, chờ cuộc gọi, dịch vụ bÆo thức.
! Dịch vụ bổ sung tập trung (dịch vụ mạng th(cid:244)ng minh IN): IN (Interligent Network) được thực hiện trong một mạng cung cấp định vị tập trung th(cid:244)ng minh, cho phØp điều khiển định tuyến, t(cid:237)nh cước linh hoạt. V(cid:237) dụ điện thoại trả tiền trước, điện thoại b(cid:236)nh chọn(cid:133)
! Một số dịch vụ c(cid:243) sự kết hợp của dịch vụ mạng th(cid:244)ng minh với dịch vụ
giÆ trị gia tăng
Switching Engineering
Page 7
Mạng viễn th(cid:244)ng
! Mạng viễn th(cid:244)ng l(cid:224) tất cả cÆc trang thiết bị kỹ thuật được sử dụng để
trao đổi th(cid:244)ng tin giữa cÆc đối tượng sử dụng trong mạng.
! CÆc th(cid:224)nh phần mạng viễn th(cid:244)ng: ! Thiết bị đầu cuối: Chuyển đổi t(cid:237)n hiệu th(cid:226)n thuộc với con người th(cid:224)nh t(cid:237)n
hiệu được chuyển tải trong mạng tuỳ thuộc lại h(cid:236)nh dịch vụ.
! Node chuyển mạch: Cung cấp nối kết cho cÆc đối tượng theo yŒu cầu,
thực hiện cÆc chức năng: ! Xử l(cid:253) th(cid:244)ng tin: xử l(cid:253), cung cấp th(cid:244)ng tin. ! Chuyển mạch.
! Phương tiện truyền dẫn: LiŒn kết hai th(cid:224)nh phần trŒn. tuỳ thuộc m(cid:244)i
trường, địa h(cid:236)nh sử dụng hệ thống truyền dẫn th(cid:237)ch hợp như cÆp đồng, vi ba, vệ tinh, quang(cid:133)
! Phần mềm: Hỗ trợ cÆc th(cid:224)nh phần trŒn hoạt động c(cid:243) hiệu quả.
Switching Engineering
Page 8
Mạng viễn th(cid:244)ng
Phương tiện truyền dẫn
Thiết bị đầu cuối
Thiết bị đầu cuối
Node chuyển mạch Phần mềm
Switching Engineering
Page 9
H(cid:236)nh 1-4 CÆc th(cid:224)nh phần của mạng viễn th(cid:244)ng
Chuyển mạch
! Chuyển mạch l(cid:224) sự thiết lập nối kết theo yŒu cầu để truyền th(cid:244)ng tin từ ngı v(cid:224)o yŒu cầu đến ngı ra được yŒu cầu trong một tập ngı v(cid:224)o v(cid:224) ngı ra (ITU-T). ! Mục đ(cid:237)ch:Thiết lập đường
truyền th(cid:244)ng tin qua mạng theo cấu trœc cố định hoặc biến động.
Switching Engineering
Page 10
H(cid:236)nh 1-5 Chuyển mạch
Lịch sử phÆt triển
! CÆc hệ thống nh(cid:226)n c(cid:244)ng. ! CÆc hệ thống chuyển mạch điện tử. ! CÆc hệ thống số v(cid:224) điều khiển mÆy t(cid:237)nh. ! CÆc node chuyển mạch cho th(cid:244)ng tin dữ liệu. ! CÆc node chuyển mạch cho N-ISDN. ! CÆc node chuyển mạch cho B-ISDN. ! Chuyển mạch quang.
Switching Engineering
Page 11
CÆc hệ thống nh(cid:226)n c(cid:244)ng
! 1878, hệ thống chuyển mạch đầu tiŒn được x(cid:226)y dựng ở
NewHaven, Mỹ. Điện thoại viŒn đ(cid:243)ng vai tr(cid:242) chuyển mạch.
Switching Engineering
Page 12
H(cid:236)nh 1-6 Chuyển mạch nh(cid:226)n c(cid:244)ng
CÆc hệ thống chuyển mạch điện tử
! Hệ thống chuyển mạch xoay ! Năm 1889, Almon B. Strowger, Kansas City, USA x(cid:226)y dựng hệ thống tổng đ(cid:224)i tự động đầu tiŒn, đấy l(cid:224) hệ thống tổng đ(cid:224)i từng bước.
! Sau đ(cid:243) l(cid:224) sự phÆt triển của hệ thống tổng đ(cid:224)i thanh ghi, cÆc chữ
số được xử l(cid:253) trong thanh ghi, kh(cid:244)ng xử l(cid:253) trực tiếp. ! Phø hợp với cÆc tổng đ(cid:224)i dung lượng lớn, khả năng chọn đường dẫn
thay thế.
! Hệ thống chuyển mạch thanh chØo ! Năm 1937, hệ thống chuyển mạch thanh chØo ra đời. ! Thời gian chuyển mạch nhanh, (cid:237)t lỗi, đơn giản. ! L(cid:224) cơ sở phÆt triển cÆc hệ thống chuyển mạch sau n(cid:224)y.
Switching Engineering
Page 13
CÆc hệ thống số v(cid:224) điều khiển mÆy t(cid:237)nh
! Năm 1960, tổng đ(cid:224)i điều khiển số đầu tiŒn được x(cid:226)y dựng ở Mỹ. ! 1968 ở Ch(cid:226)u ´u. ! Hệ tổng đ(cid:224)i n(cid:224)y c(cid:242)n được gọi l(cid:224) tổng đ(cid:224)i điều khiển bằng chương
tr(cid:236)nh ghi sẵn SPC (Stored Program Control).
Switching Engineering
Page 14
H(cid:236)nh 1-7 Tổng đ(cid:224)i SPC
CÆc node chuyển mạch cho th(cid:244)ng tin dữ liệu
! L(cid:253) do: Nhu cầu sử dụng th(cid:244)ng tin dữ liệu phÆt triển mạnh, dẫn đến sự ph(cid:226)n biệt giữa mạng chuyển mạch kŒnh v(cid:224) dự liệu.
! Chuyển mạch g(cid:243)i v(cid:224) Frame Relay.
Switching Engineering
Page 15
H(cid:236)nh 1-8 Chuyển mạch dữ liệu
CÆc node cho N-ISDN
! PhÆt triển cho cÆc mạng t(cid:237)ch hợp dịch vụ, N-ISDN c(cid:243) thể được xem l(cid:224) sự kết hợp tổng đ(cid:224)i điện thoại với chuyển mạch dữ liệu.
Switching Engineering
Page 16
H(cid:236)nh 1-9 ISDN
CÆc node cho B-ISDN
th(cid:244)ng,
! CÆc hệ thống chuyển mạch trước chỉ đÆp ứng được một trong hai điều kiện: băng thời gian thực.
! B-ISDN cung cấp cÆc dịch vụ yŒu cầu băng th(cid:244)ng v(cid:224) thời gian thực.
! Đang được tiŒu chuẩn hoÆ
(ATM, MPLS).
Switching Engineering
Page 17
H(cid:236)nh 1-10 Nhu cầu băng th(cid:244)ng rộng
Chuyển mạch quang
! Phục vụ cho sự
trao đổi th(cid:244)ng tin tốc độ cao (h(cid:224)ng Gbits/s).
! Hướng tới mạng to(cid:224)n quang (chuyển mạch điện tử - điều khiển điện tử " chuyển mạch quang-điều khiển điện tử " chuyển mạch quang-điều khiển quang).
Switching Engineering
Page 18
H(cid:236)nh 1-11 Sự phÆt triển cÆc hệ thống chuyển mạch
Phương thức chuyển mạch
! Chuyển mạch kŒnh. ! Chuyển mạch tin. ! Chuyển mạch g(cid:243)i. ! Chuyển mạch khung. ! Chuyển mạch tế b(cid:224)o. ! Chuyển mạch nhªn đa giao thức.
Switching Engineering
Page 19
Chuyển mạch kŒnh
! L(cid:224) loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi th(cid:244)ng tin bằng cÆch cấp
kŒnh dẫn trực tiếp giữa cÆc đối tượng sử dụng.
! Xử l(cid:253) cuộc gọi tiến h(cid:224)nh qua 3 giai đoạn:
! Thiết lập đường dẫn dựa v(cid:224)o như cầu trao đổi th(cid:244)ng tin. ! Duy tr(cid:236) kŒnh dẫn trong suốt thời gian trao đổi th(cid:244)ng tin. ! Giải ph(cid:243)ng kŒnh dẫn khi đối tượng sử dụng hết nhu cầu trao đổi.
Page 20
H(cid:236)nh 1-12 Chuyển mạch kŒnh Switching Engineering
Chuyển mạch kŒnh
! Đặc điểm: ! Thực hiện trao đổi th(cid:244)ng tin giữa cÆc user trŒn trục thời gian thực. ! CÆc user l(cid:224)m chủ kŒnh dẫn tỏng suốt ứua tr(cid:236)nh trao đổi. ! Hiệu suất thấp. ! YŒu cầu độ ch(cid:237)nh xÆc th(cid:244)ng tin kh(cid:244)ng cao. ! Nội dung trao đổi kh(cid:244)ng mang th(cid:244)ng tin địa chỉ. ! Phø hợp với dịch vụ thoại. ! Khi lưu lượng tăng đến ngưỡng n(cid:224)o đ(cid:243) th(cid:236) cuộc gọi mới c(cid:243) thể bị khoÆ, mạng từ chối mọi yŒu cầu kết nối mới đến khi c(cid:243) thể.
Switching Engineering
Page 21
Chuyển mạch tin
! L(cid:224) loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi th(cid:244)ng tin giữa cÆc bản
tin như điện t(cid:237)n, thư điện tử, file(cid:133)
! Thiết bị đầu cuối gởi đến node chuyển mạch bản tin mang th(cid:244)ng
tin địa chỉ đ(cid:237)ch.
! Tại đ(cid:226)y, bản tin được thu nhận, xử l(cid:253) (chọn đường) rồi sắp h(cid:224)ng chờ truyền đi. Phương phÆp n(cid:224)y gọi l(cid:224) store and forward.
địa chỉ
Page 22
H(cid:236)nh 1-13 Chuyển mạch tin Switching Engineering
Chuyển mạch tin
! Thời gian trễ:
Td=tnhận+txử l(cid:253)+tsắp h(cid:224)ng.
! Đặc điểm: ! Kh(cid:244)ng c(cid:243) mối liŒn hệ thời gian thực giữa cÆc user. ! KŒnh dẫn kh(cid:244)ng d(cid:224)nh riŒng cho cÆc user (døng chung đường
truyền).
! Hiệu suất cao. ! YŒu cầu độ ch(cid:237)nh xÆc. ! Nội dung c(cid:243) địa chỉ. ! `p dụng cho số liệu. ! Vẫn chấp nhận cuộc gọi mới trong khi lưu lượng mạng đang cao.
Switching Engineering
Page 23
Chuyển mạch g(cid:243)i
! Bản tin được chia th(cid:224)nh cÆc g(cid:243)i với chiều d(cid:224)i xÆc định, mỗi g(cid:243)i c(cid:243)
phần header mang th(cid:244)ng tin địa chỉ v(cid:224) thứ tự g(cid:243)i.
! Mỗi g(cid:243)i đi qua cÆc node được tiến h(cid:224)nh theo phương phÆp store
and forward như chuyển mạch tin.
! Tại đầu thu tiến h(cid:224)nh sÆp xếp cÆc g(cid:243)i trở lại.
! Trong cÆc c(cid:243) lu(cid:244)n g(cid:243)i trường kiểm tra để đảm bảo g(cid:243)i truyền kh(cid:244)ng lỗi qua từng chặng.
header
Switching Engineering
Page 24
H(cid:236)nh 1-14 Chuyển mạch g(cid:243)i
Chuyển mạch g(cid:243)i
! Đặc điểm: ! Trao đổi th(cid:244)ng tin kh(cid:244)ng theo thời gian thực nhưng nhanh hơn
chuyển mạch tin.
! Đối tượng sử dụng kh(cid:244)ng l(cid:224)m chủ kŒnh dẫn. ! Hiệu suất cao. ! Th(cid:237)ch hợp truyền số liệu. ! Việc kiểm tra lỗi từng chặng l(cid:224) đảm bảo g(cid:243)i truyền kh(cid:244)ng lỗi
nhưng lại l(cid:224)m giảm tốc độ truyền g(cid:243)i qua mạng.
! Băng th(cid:244)ng thấp, tốc độ thấp. ! Phø hợp với mạng truyền dẫn chất lượng thấp.
Switching Engineering
Page 25
Chuyển mạch khung
! Chuyển mạch khung về cơ bản dựa trŒn chuyển mạch g(cid:243)i, nhưng
bản tin được chia th(cid:224)nh cÆc khung c(cid:243) k(cid:237)ch thước xÆc định.
! Hạn chế chức năng kiểm tra lỗi v(cid:224) điều khiển luồng. ! Tốc độ truyền dẫn được cải thiện đÆng kể so với chuyển mạch g(cid:243)i. ! Hoạt động chủ yếu ở lớp 2, với mục đ(cid:237)ch lớn nhất l(cid:224) tạo mạng
riŒng ảo VPN (Virtual Private Network) cho khÆch h(cid:224)ng.
! Băng th(cid:244)ng kh(cid:244)ng cố định cho user m(cid:224) được ph(cid:226)n phối một cÆch
linh hoạt.
! Phức tạp do tốc độ bit thay đổi. ! Khả năng đến 40Mbps so với 2Mbps của chuyển mạch g(cid:243)i.
Switching Engineering
Page 26
Chuyển mạch tế b(cid:224)o
! CÆc loại chuyển mạch kể trŒn kh(cid:244)ng đÆp ứng được yŒu cầu băng
th(cid:244)ng v(cid:224) thời gian thực của một số dịch vụ.
! Chuyển mạch tế b(cid:224)o th(cid:236) chia bản tin th(cid:224)nh cÆc tế b(cid:224)o (cell) c(cid:243)
k(cid:237)ch thước nhỏ v(cid:224) cố định.
! Xử l(cid:253) nhanh. ! Chuyển tiếp nhanh. ! Tốc độ đạt đến 600Mbps. ! Khả năng phục vụ cÆc dịch vụ tốc độ bit thay đổi v(cid:224) cố định. ! T(cid:237)nh thời gian thực hướng đến chuyển mạch kŒnh.
Switching Engineering
Page 27
Chuyển mạch nhªn đa giao thức
!
Internet đang phÆt triển rất mạnh v(cid:224) l(cid:224) điều kh(cid:244)ng thể thiếu trong cuộc sống hiện tại.
! CÆc dịch vụ mới đa số đều Æp dụng trŒn IP (Internet Protocol). ! Nhưng Internet gặp trở ngại về thời gian thực v(cid:224) băng th(cid:244)ng. ! Giải phÆp IP over ATM được đề xuất nhưng cũng gặp kh(cid:243) khăn
trong kỹ thuật.
! Chuyển mạch nhªn đa giao thức MPLS (Multiple Protocol Label Switching) đơn giản hoÆ việc chuyển tiếp cho cÆc router bŒn trong.
! Tốc độ như ATM. ! GiÆ th(cid:224)nh rẻ. ! Đơn giản.
Switching Engineering
Page 28
NGUY˚N L(cid:221) CHUYỂN MẠCH K˚NH
(Principle of Circuit Switching)
1
Nội dung
! Giới thiệu. ! Chuyển mạch thời gian T. ! Chuyển mạch kh(cid:244)ng gian. ! GhØp cÆc cấp chuyển mạch.
Switching Engineering
Page 2
Giới thiệu
! Chuyển mạch kŒnh thực hiện việc cung cấp kŒnh dẫn cho user theo yŒu cầu dưới sự điều khiển của cÆc bộ xử l(cid:253) hoặc mÆy t(cid:237)nh.
! T(cid:237)n hiệu đi qua kŒnh dẫn th(cid:244)ng thường l(cid:224) t(cid:237)n hiệu PCM được ghØp kŒnh với tốc độ cao nhằm tăng khả năng của hệ thống.
! Việc ghØp kŒnh được thực hiện trŒn cơ sở ph(cid:226)n chia theo thời gian TDM (trược đay l(cid:224) FDM) nŒn mỗi kŒnh được chứa trong khe thời gian tương ứng.
! Nhiệm vụ chuyển mạch l(cid:224) chuyển đổi nội dung giữa cÆc khe thời gian ngı v(cid:224)o v(cid:224) ngı ra.
Switching Engineering
Page 3
H(cid:236)nh 2-1 Chuyển mạch T v(cid:224) chuyển mạch S
Chuyển mạch thời gian T
! Chuyển mạch thời gian l(cid:224) loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi
nội dung giữa hai khe thời gian trŒn cøng một tuyến PCM.
Switching Engineering
Page 4
H(cid:236)nh 2-2 Chuyển mạch T
Phương phÆp thực hiện
1 khung = R khe thời gian
! Thực hiện chuyển
t Ngı v(cid:224)o
Ngı ra t TSi
t Ngı v(cid:224)o
TSj Ngı ra t
mạch T døng bộ trễ: ! TrŒn đường truyền dẫn của t(cid:237)n hiệu, đặt cÆc đơn vị trễ c(cid:243) thời gian trễ băng thời gian của một khe thời gian.
! Nhược điểm:
Ngı v(cid:224)o i j-i bộ trễ
Ngı ra i
Ngı v(cid:224)o j
! Hiệu quả kØm. ! GiÆ th(cid:224)nh cao. ! Kh(cid:243) thực hiện.
Ngı ra j
R-(j-i) bộ trễ
Switching Engineering
Page 5
H(cid:236)nh 2-3 Thực hiện bằng cÆc bộ trễ
Phương phÆp thực hiện
! Thực hiện chuyển mạch T døng bộ nhớ đŒm: ! BM ghi cÆc khe thời gian của tuyến PCM v(cid:224)o cÆc (cid:244) nhớ tương ứng. CM điều khiển việc ghi (hoặc đọc) (cid:244) nhớ của BM. Bộ đếm khe thời gian l(cid:224) bộ đếm chu kỳ, với chu kỳ bằng số khe thời gian trŒn tuyến PCM. ! Dung lượng BM: ! CBM=b.R bits. ! Dung lượng CM:
Write Read Buffer Memory (BM)
! CCM=R.log2R bits. ! Với b: số bit mª hoÆ, R: số khe thời gian trong một khung.
Time Slot Counter Control Memory (CM)
Switching Engineering
Page 6
H(cid:236)nh 2-4 Chuyển mạch T døng bộ nhớ đệm
Điều khiển tuần tự
! Điều khiển tuần tự điều khiển việc đọc (hoặc ghi) v(cid:224)o cÆc (cid:244) nhớ của bộ nhớ BM một cÆch liŒn tiếp.
TSR TS1 1
R BM
Time Slot Counter
! Sử dụng bộ đếm khe thời gian với chu kỳ đếm R, bộ đếm n(cid:224)y sẽ tuần tự tăng giÆ trị lŒn một sau thời gian của một khe thời gian.
Switching Engineering
Page 7
H(cid:236)nh 2-5 Điều khiển tuần tự
Điều khiển ngẫn nhiŒn
TSR TS1 1
! Điều khiển ngẫu nhiŒn điều khiển việc đọc (hoặc ghi) cÆc (cid:244) nhớ cuả BM theo nhu cầu. ! Sử dụng bộ nhớ điều khiển CM, (cid:244) nhớ CM chứa địa chỉ đọc (hoặc ghi) của (cid:244) nhớ của BM.
R BM
Control Memory
Switching Engineering
Page 8
H(cid:236)nh 2-5 Điều khiển ngẫu nhiŒn
CÆc kiểu chuyển mạch T
! Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiŒn
TSR TS1 TSR TS1 1
R BM
Control Memory Time Slot Counter
Switching Engineering
Page 9
H(cid:236)nh 2-6 Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiŒn
CÆc kiểu chuyển mạch T
! Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiŒn, đọc tuần tự
TSR TS1 TSR TS1 1
R BM
Time Slot Counter Control Memory
Switching Engineering
Page 10
H(cid:236)nh 2-7 Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiŒn, đọc tuần tự
Đặc điểm chuyển mạch T
! Trễ (độ trễ nhỏ hơn thời gian 1 khung). ! Rẻ tiền. ! Dung lượng bị giới hạn bởi thời gian ghi đọc bộ nhớ. ! Chỉ th(cid:237)ch hợp với tổng đ(cid:224)i nhỏ.
Switching Engineering
Page 11
Chuyển mạch kh(cid:244)ng gian S
! L(cid:224) loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi th(cid:244)ng tin giữa hai tuyến
PCM trong cøng khe thời gian.
Cross point
in
out
Page 12
H(cid:236)nh 2-9 Chuyển mạch kh(cid:244)ng gian S Switching Engineering
Phương phÆp thực hiện
1
2
3
M
(cid:133)
! Ma
1
2
trận nxm, điểm th(cid:244)ng được đặt ở giao điểm ngı v(cid:224)o v(cid:224) ngı ra.
3 (cid:133)
N
! Mỗi CM c(cid:243) R (cid:244) nhớ (số khe thời gian trong một khung) mang địa chỉ điểm th(cid:244)ng trŒn cột.
! Dung lượng CM:
1
1
1
1
R
R
R
R
CM1
CM3
CMM
CM2
! CCM=R.log2(n+1). ! Døng thŒm 1 địa chỉ biểu thị tất cả điểm trŒn cột đều th(cid:244)ng kh(cid:244)ng nối.
Switching Engineering
Page 13
H(cid:236)nh 2-10 Ma trận chuyển mạch S
Điều khiển theo đầu ra
1 2
(cid:133)
(cid:133)
(cid:133)
(cid:133)
(cid:133)
! XÆc định 1 trong n ngı v(cid:224)o nối với đầu ra tương ứng. ! Sử dụng cÆc bộ ghØp kŒnh logic số, bộ ghØp kŒnh n(cid:224)y hoạt động dưới sự điều khiển của cÆc bộ nhớ CM.
(cid:133) n
MUX MUX MUX
(cid:133)
(cid:133)
! Dựa v(cid:224)o th(cid:244)ng tin trong CM, cÆc bộ MUX chọn ngı v(cid:224)o tương ứng để ghØp ở đầu ra. ! Dung lượng tổng cộng của
CM1 CM2 CMM
1 2 (cid:133) m
cÆc bộ nhớ: ! CΣCM=m.R.log2(n+1).
Switching Engineering
Page 14
H(cid:236)nh 2-11 Điều khiển theo đầu ra
Điều khiển theo đầu v(cid:224)o
1 2
(cid:133)
(cid:133)
(cid:133) n
DMUX DMUX DMUX
(cid:133)
(cid:133)
(cid:133)
(cid:133)
(cid:133)
! XÆc định 1 trong n ngı ra nối với đầu v(cid:224)o tương ứng. ! Sử dụng cÆc bộ tÆch kŒnh logic số, bộ tÆch kŒnh n(cid:224)y hoạt động dưới sự điều khiển của cÆc bộ nhớ CM. ! Dựa v(cid:224)o th(cid:244)ng tin trong CM, cÆc bộ DEMUX chọn ngı ra tưng ứng để tÆch từ đầu v(cid:224)o.
! Dung lượng tổng cộng của
CM1 CM2 CMN
1 2 (cid:133) m
cÆc bộ nhớ: ! CΣCM=n.R.log2(n+1).
Switching Engineering
Page 15
H(cid:236)nh 2-12 Điều khiển theo đầu v(cid:224)o
Đặc điểm
! Khả năng lớn (dung lượng lớn). ! Tin cậy. ! Chọn đường thuận tiện. ! Kh(cid:244)ng sử dụng độc lập trong thực tế.
Switching Engineering
Page 16
GhØp cÆc cấp chuyển mạch
! Chuyển mạch TS. ! Chuyển mạch STS. ! Chuyển mạch TST.
Switching Engineering
Page 17
Chuyển mạch TS
PCM1 PCM2 PCMm
TS6 PCM1 TS6 BM1
TS3 (cid:133) #6 CMT1
PCM2
BM2
CMT2 (cid:133) (cid:133)
(cid:133) PCMn
BMn #1
CMTn 6 (cid:133) CMS1 CMS2 CMSm
Switching Engineering
Page 18
H(cid:236)nh 2-13 Chuyển mạch ghØp TS
Chuyển mạch STS
1 i j r 1 i j r 1 i j r 1 i j r
… D M D M …
S S
S … … S …
…
T …
T
Switching Engineering
Page 19
H(cid:236)nh 2-14 Chuyển mạch STS
Chuyển mạch TST
...
1 ... M T
... Module 1
...
... S S ... D T R
Module S ...
1
Module N ...
R
Switching Engineering
Page 20
H(cid:236)nh 2-15 Chuyển mạch TST
Mạng số t(cid:237)ch hợp dịch vụ ISDN
(Integrated Service Digital Network)
1
Tổng quan
! KhÆi niệm. ! CÆc kŒnh trong ISDN. ! CÆc giao diện v(cid:224) cÆc điểm tham chiếu của
ISDN.
! Chuyển mạch v(cid:224) điều khiển. ! Kết cuối ISDN. ! CÆc dịch vụ trong ISDN.
Switching Engineering
Page 2
KhÆi niệm
!
! Mạng chuyển mạch kŒnh được thiết kế với mục đ(cid:237)ch truyền thoại. ! Mạng chuyển mạch g(cid:243)i phục vụ việc truyền dữ liệu. ! Thực tế, c(cid:243) nhiều yŒu cầu một mạng phục vụ việc truyền cho nhiều h(cid:236)nh thức th(cid:244)ng tin khÆc nhau như tiếng n(cid:243)i, h(cid:236)nh ảnh, dữ liệu, fax, th(cid:244)ng tin điều khiển từ xa(cid:133) ISDN (Integrated Service Digital Netwrok): ! Mạng số hoÆ ho(cid:224)n to(cid:224)n.
! Khả năng cung cấp cÆc dịch vụ:
! Thoại,
! Số liệu,
! H(cid:236)nh ảnh,
! ´m thanh...
Switching Engineering
Page 3
KhÆi niệm
Điều khiển số
´m thanh nổi
ISDN ISDN
Truyền h(cid:236)nh hội nghị Điện thoại số
Telex số
Dữ liệu
Fax số Video số
Switching Engineering
Page 4
H(cid:236)nh 4-1 Mạng số liŒn kết dịch vụ
CÆc kŒnh trong ISDN
!KŒnh l(cid:224) đường dẫn m(cid:224) th(cid:244)ng tin chảy qua đ(cid:243). KŒnh D: Phục vụ cho việc truyền cÆc th(cid:244)ng điệp bÆo hiệu giữa !- người sử dụng v(cid:224) mạng, ngo(cid:224)i ra kŒnh D c(cid:242)n c(cid:243) khả năng sử dụng để truyền số liệu kiểu g(cid:243)i. Tốc độ hoạt động của kŒnh D l(cid:224) 16kbps hoặc 64kbps tuỳ thuộc giao diện lối v(cid:224)o người sử dụng. KŒnh B: Truyền t(cid:237)n hiệu thoại, audio, số liệu, video(cid:133), n(cid:243)i chung !- phục vụ co việc truyền lưu lượng cho người sử dụng. Tốc độ kŒnh B l(cid:224) 64kbps, kŒnh B c(cid:242)n c(cid:243) thể Æp dụng cho chuyển mạch kŒnh lẫn chuyển mạch g(cid:243)i. KŒnh H: Phục vụ cho việc truyền lưu lượng ở tốc độ cao. KŒnh H !- bao gồm: KŒnh H0 c(cid:243) tốc độ bằng 6B, tức l(cid:224) 384kbps thường sử dụng trong dịch vụ truyền h(cid:236)nh hội nghị, KŒnh H1 tuỳ thuộc v(cid:224) chuẩn ch(cid:226)u ´u hay Mỹ m(cid:224) c(cid:243) H1=30B, với tốc độ dữ liệu l(cid:224) 1.920kbps (E1) v(cid:224) H1=24B với tốc độ dữ liệu l(cid:224) 1.472kbps (T1). KŒnh H2 được sử dụng trong ISDN băng rộng với H21=32.768Mbps v(cid:224) H22 = 43 đến 45Mbps. H4 c(cid:243) tốc độ từ 132 đến 138.240Mbps.
Switching Engineering
Page 5
CÆc giao diện v(cid:224) cÆc điểm tham chiếu của ISDN
! CÆc giao diện v(cid:224)o ISDN. ! CÆc nh(cid:243)m chức năng v(cid:224) cÆc điểm tham
chiếu ISDN.
Switching Engineering
Page 6
CÆc giao diện v(cid:224)o ISDN
! BRI: BasicRate Interface ! Giao diện tốc độ cơ bản. BRI bao gồm 2 kŒnh B v(cid:224) 1 kŒnh D16 với tốc độ 16kbps, vậy tốc độ sử dụng của BRI l(cid:224) 144kbps v(cid:224) tốc độ tổng l(cid:224) 192kbps.
! Thường được sử dụng để cung cấp lỗi v(cid:224)o giữa thiết bị người sử
dụng v(cid:224) tổng đ(cid:224)i ISDN trung t(cid:226)m.
! PRI: Primary rate Interface ! Giao diện tốc độ ch(cid:237)nh, tuỳ theo tiŒu chuẩn Bắc Mỹ hay Ch(cid:226)u ´u m(cid:224) ta c(cid:243) giao diện PRI gồm 23B+D64 với tốc độ tổng l(cid:224) 1,544Mbps v(cid:224) tốc độ dữ liệu l(cid:224) 1,536Mbps hoặc 30B+D64 với tốc độ tổng 2,048Mbps v(cid:224) tốc độ dữ liệu l(cid:224) 1,984Mbps.
! PRI cung cấp lối v(cid:224)o cho mạng cho một số thiết bị của khÆch h(cid:224)ng
hoặc PBX hoặc một mÆy t(cid:237)nh chủ.
Switching Engineering
Page 7
CÆc nh(cid:243)m chức năng v(cid:224) cÆc điểm tham chiếu ISDN
! Nh(cid:243)m chức năng l(cid:224) một tập hợp cÆc chức năng nhất định được
thực hiện bởi cÆc phần tử vật l(cid:253) của thiết bị người sử dụng.
! Điểm tham chiếu l(cid:224) khÆi niệm để ph(cid:226)n tÆch cÆc nh(cid:243)m chức năng
khÆc nhau. • ET (Exchange Terminal) tương hợp cÆc hệ thống chuyển mạch của
tổng đ(cid:224)i (thuộc tổng đ(cid:224)i).
• LE (Local Exchange) tổng đ(cid:224)i ISDN. • TE1 (Terminal Equipment 1) thiết bị đầu cuối ISDN. • TE2 (Terminal Equipment 2) thiết bị đầu cuối phi ISDN.
TE1 NT2 NT1 LE ET U V S T
TE2 TA R S
Switching Engineering
Page 8
H(cid:236)nh 4-2 CÆc nh(cid:243)m chức năng v(cid:224) cÆc điểm tham chiếu
CÆc nh(cid:243)m chức năng v(cid:224) cÆc điểm tham chiếu ISDN
! NT1 (Network Termination 1) đầu cuối đường d(cid:226)y thuŒ bao, lầ đầu cuối đường d(cid:226)y giữa khÆch h(cid:224)ng với tổng đ(cid:224)i nội hạt LE. Nhiệm vụ của NT1 l(cid:224) giÆm sÆt đặc t(cid:237)nh chất lượng đường d(cid:226)y, định thời, truyền đạt c(cid:244)ng suất, ghØp cÆc kŒnh B v(cid:224) D.
! NT2 (Network Termination 2) cung cấp chuyển mạch cho khÆch
h(cid:224)ng, ghØp kŒnh, tập trung.
! TA (Terminal Adaptor) tương hợp đầu cuối cho cÆc thiết bị phi
ISDN, phối hợp giữa TE2 v(cid:224) NT2.
! Như vậy, ISDN c(cid:243) 4 điểm tham chiếu từ tổng đ(cid:224)i đến thuŒ bao v(cid:224) 1 điểm tham chiếu từ tổng đ(cid:224)i đến tổng đ(cid:224)i khÆc. Mỗi điểm tham chiếu xÆc định việc sử dụng cÆc giao thức khÆc nhau.
! Điểm R: TE2-TA c(cid:243) thể sử dụng chuẩn RS232C hoặc V.35, điểm S: TE1-NT2, điểm T: NT2-NT1, điểm U: NT1-LE v(cid:224) điểm V: LE-ET
Switching Engineering
Page 9
Chuyển mạch v(cid:224) điều khiển
! Giới thiệu. ! YŒu cầu cơ bản. ! Điều khiển chuyển mạch.
Switching Engineering
Page 10
Giới thiệu
!
ISDN v(cid:224) PSTN thường kết hợp ở dạng mạng kØp để sử dụng cøng nguồn t(cid:224)i nguyŒn.
! Khi cả ISDN lẫn PSTN sử dụng chuyển mạch kŒnh 64kbps th(cid:236) hai mạng c(cid:243) thể chia xẻ chuyển mạch tập trung thuŒ bao cũng như chuyển mạch nh(cid:243)m.
Switching Engineering
Page 11
H(cid:236)nh 4-3 Døng chung ISDN với PSTN
YŒu cầu cơ bản
Switching Engineering
Page 12
H(cid:236)nh 4-2 Tổng đ(cid:224)i nội hạt trong ISDN
YŒu cầu cơ bản
! Từ sơ đồ khối, ta thấy rằng một tổng đ(cid:224)i PSTN/ISDN khÆc với
tổng đ(cid:224)i PSTN ở những điểm sau: ! Truy cập thuŒ bao số được bổ sung. ! Điều khiển phức tạp hơn v(cid:236) liŒn quan đến một số vật mang lớn của
ISDN, v(cid:237) dụ tốc độ của truyền dẫn l(cid:224) nx64kbps.
! Dữ liệu thuŒ bao phức tạp hơn do t(cid:237)nh đa dạng của TE. ! Phải c(cid:243) khả năng nối với cÆc tổng đ(cid:224)i khÆc như ISDN, PSTN, PSPDN,
Internet.
! Điều khiển g(cid:243)i với lưu lượng trŒn kŒnh B hoặc D cho X.25.
Switching Engineering
Page 13
Điều khiển chuyển mạch
! CÆc tham số truyền tin:
• Kiểu truyền dẫn. • Dung lượng truyền (audio, thoại). • Tốc độ truyền. • Giao thức bÆo hiệu. • Dịch vụ xa với giao thức cấp cao hơn. • Số thuŒ bao bị gọi. • Loại thuŒ bao bị gọi.
! CÆc tham số n(cid:224)y l(cid:224) một phần trong cÆc tham số trong th(cid:244)ng điệp
bÆo hiệu SETUP được trao đổi với tổng đ(cid:224)i.
Switching Engineering
Page 14
Điều khiển chuyển mạch
! Ph(cid:226)n t(cid:237)ch
Switching Engineering
Page 15
H(cid:236)nh 4-5 Ph(cid:226)n t(cid:237)ch cơ bản việc thiết lập cuộc gọi cho thuŒ bao ISDN
Điều khiển chuyển mạch
! Ph(cid:226)n t(cid:237)ch dịch vụ
! Cuộc gọi cho thuŒ bao ISDN được tiến h(cid:224)nh bằng việc gởi th(cid:244)ng điệp SETUP. Nội dung của th(cid:244)ng điệp n(cid:224)y xÆc định dịch vụ m(cid:224) đầu cuối sử dụng.
! Nối kết được điều khiển tuỳ theo dạng dịch vụ được cung cấp.
! Nếu yŒu cầu của thuŒ bao l(cid:224) một dịch vụ bổ sung trong ISDN (v(cid:237) dụ gọi chuyển tiếp v(cid:244) điều kiện) th(cid:236) ph(cid:226)n t(cid:237)ch dịch vụ sẽ xÆc nhận yŒu cầu n(cid:224)y.
! Phần mềm liŒn quan sẽ được k(cid:237)ch hoạt v(cid:224) cung cấp tham số logic
điều khiển cuộc gọi trong khoảng thời gian rất ngắn.
! Dịch vụ xa hay dung lượng truyền yŒu cầu một kiểu ph(cid:226)n t(cid:237)ch dịch vụ khÆc. Mục đ(cid:237)ch kiểm tra mạng c(cid:243) thể cung cấp dịch vụ được yŒu cầu hay kh(cid:244)ng v(cid:224) nếu được th(cid:236) phải thoả mªn.
! Cung cấp th(cid:244)ng tin kiểm tra phø hợp cho tổng đ(cid:224)i của thuŒ bao bị
gọi.
Switching Engineering
Page 16
Điều khiển chuyển mạch
! Ph(cid:226)n t(cid:237)ch số
! Khi ph(cid:226)n t(cid:237)ch dịch vụ kết thœc, ph(cid:226)n t(cid:237)ch số c(cid:243) thể bắt đầu, ph(cid:226)n t(cid:237)ch số của thuŒ bao bị gọi v(cid:224) c(cid:243) thể ph(cid:226)n t(cid:237)ch cả số của thuŒ bao chủ gọi để cung cấp th(cid:244)ng tin t(cid:237)nh cước.
Switching Engineering
Page 17
H(cid:236)nh 4-6 Ph(cid:226)n t(cid:237)ch cuộc gọi tại thời điểm khởi xướng nối kết ISDN
Điều khiển chuyển mạch
! Ph(cid:226)n t(cid:237)ch đường truyền
! Đường dẫn ngı ra phải được chọn để nối kết cuộc gọi tới tổng đ(cid:224)i
khÆc. Th(cid:244)ng thường qua một v(cid:224)i router trong mạng.
! Mục đ(cid:237)ch t(cid:236)m đường dẫn ngı ra th(cid:237)ch hợp đến địa chỉ đ(cid:237)ch.
! Ph(cid:226)n t(cid:237)ch cước ! Tuỳ thuộc v(cid:224)o loại h(cid:236)nh dịch vụ, tham số ngı v(cid:224)o thường l(cid:224):
! Dịch vụ thuŒ bao sử dụng v(cid:224) kết quả sử dụng. ! Nguồn gốc cuộc gọi (thuŒ bao khởi xướng). ! CÆc dịch vụ được kết hợp với cuộc gọi. ! CÆc thiết bị tổng hợp được nối (v(cid:237) dụ bộ xử l(cid:253) g(cid:243)i).
Switching Engineering
Page 18
Điều khiển chuyển mạch
Switching Engineering
Page 19
H(cid:236)nh 4-7 V(cid:237) dụ ph(cid:226)n t(cid:237)ch đường truyền qua nhiều LE v(cid:224) STP khÆc nhau
Kết cuối ISDN
! Giao tiếp thuŒ bao ISDN. ! Kiểm soÆt kŒnh D. ! Kết cuối mạng. ! Thiết bị đầu cuối. ! Thiết bị của thuŒ bao.
Switching Engineering
Page 20
Giao tiếp thuŒ bao ISDN.
ThuŒ bao tương tự PSTN được nối với mạch giao tiếp
•
đường d(cid:226)y tương tự trong tổng đ(cid:224)i PSTN.
Tập trung thuŒ bao xa hoặc (cid:147)thuŒ bao mở rộng(cid:148)
•
được nối với mạch giao tiếp theo chuẩn V5.1.
• BRA được nối với giao tiếp đường d(cid:226)y số 2B+D. PRA được nối với đường d(cid:226)y số 30B+D. •
! Trong trường hợp chỉ c(cid:243) thuŒ bao tương tự của PSTN th(cid:236) chuyển mạch thời gian sẽ tập trung lưu lượng v(cid:224)o chuyển mạch nh(cid:243)m nhưng khi c(cid:243) cÆc thuŒ bao ISDN th(cid:236) chuyển mạch thời gian phải chia xẻ lưu lượng cho cÆc kŒnh ISDN. ! Giao tiếp V5.1 cho tốc độ truy cập 2.048Mbps với cấu trœc khung gồm 32 khe thời gian cho lưu lượng, bÆo hiệu, điều khiển v(cid:224) đồng bộ.
Switching Engineering
Page 21
Giao tiếp thuŒ bao ISDN.
Switching Engineering
Page 22
H(cid:236)nh 4-8 Truy cập v(cid:224)o tổng đ(cid:224)i ISDN/PSTN
Kiểm soÆt kŒnh D
Page 23
H(cid:236)nh 4-9 Định tuyến kŒnh D Switching Engineering
Kiểm soÆt kŒnh D
! Nhiệm vụ ch(cid:237)nh của kŒnh D trong ISDN l(cid:224) thực hiện bÆo hiệu giữa cÆc đầu cuối của thuŒ bao với tổng đ(cid:224)i ISDN. Chœng c(cid:242)n c(cid:243) thể mang lưu lượng kiểu g(cid:243)i giữa thuŒ bao v(cid:224) mạng dữ liệu chuyển mạch g(cid:243)i (PSDN). Vậy, tổng đ(cid:224)i phải c(cid:243) khả năng kiểm soÆt n(cid:243) theo hai cÆch:
! Khi kŒnh D được sử dụng để bÆo hiệu th(cid:236) hệ thổng điều khiển sẽ sử
dụng th(cid:244)ng tin của n(cid:243) cho việc điều khiển chuyển mạch.
! Khi kŒnh D được sử dụng cho dữ liệu chuyển mạch g(cid:243)i th(cid:236) th(cid:244)ng tin
được trao đổi với bộ kiểm soÆt g(cid:243)i.
! Thiết bị bÆo hiệu của tổng đ(cid:224)i ISDN tiến h(cid:224)nh hai quÆ tr(cid:236)nh để đảm bảo th(cid:244)ng tin bÆo hiệu lẫn dữ liệu g(cid:243)i c(cid:243) thể được tải trŒn kŒnh D.
Switching Engineering
Page 24
Kết cuối mạng
! NT (Network Termination) được sử dụng để nối thiết bị ISDN với
mạng c(cid:244)ng cộng. NT1 v(cid:224) NT2 c(cid:243) chức năng khÆc nhau.
! NT1 kiểm soÆt th(cid:244)ng tin ở lớp 1, NT2 kiểm soÆt th(cid:244)ng tin ở lớp 2
v(cid:224) 3 trong m(cid:244) h(cid:236)nh OSI.
Page 25
H(cid:236)nh 4-10 Kết cuối mạng truy cập LE ISDN Switching Engineering
Thiết bị đầu cuối
! Đơn vị kết cuối được thiết lập tại thuŒ bao gọi l(cid:224) thiết bị đầu cuối
TE (Terminal Equipment). Hai dạng kết cuối: ! TE1: thiết bị được x(cid:226)y dựng trŒn giao tiếp ISDN. ! TE2: thiết bị được x(cid:226)y dựng trŒn giao tiếp khÆc (v(cid:237) dụ như V24
hoặc X.21)
Switching Engineering
Page 26
H(cid:236)nh 4-11 Thiết bị đầu cuối nối với ISDN
Thiết bị của thuŒ bao
! Tương hợp đầu cuối (TA): ! TA (Terminal Adapter) được sử dụng để nối với cÆc thiết bị phi
ISDN v(cid:224)o ISDN.
! V(cid:237) dụ:
! Tương hợp với PC. ! Tương hợp với kết cuối dữ liệu X.25. ! Tương hợp với kết cuối dữ liệu X.21. ! Tương hợp với điện thoại tương tự. ! Tương hợp với Fax tương tự. ! (cid:133)
Switching Engineering
Page 27
Thiết bị của thuŒ bao
! Tổng đ(cid:224)i nội bộ: ! PABX c(cid:243) thể nối với ISDN qua PRA hoặc BRA tuỳ thuộc tốc độ truy
cập, th(cid:244)ng thường l(cid:224) PRA.
Switching Engineering
Page 28
H(cid:236)nh 4-12 Nối cÆc thiết bị phi ISDN v(cid:224)o ISDN qua TA
Thiết bị của thuŒ bao
! Video-telephony. ! Video-conferencing (H320). ! Destop conferencing system (H320). ! Fax nh(cid:243)m 4 (fax số). ! Bộ ghØp kŒnh đảo. ! (cid:133)
Switching Engineering
Page 29
H(cid:236)nh 4-14 Bộ ghØp kŒnh đảo 384kbps.
CÆc dịch vụ trong ISDN
! Vật mang dịch vụ: ! Cung cấp 3 kiểu vật mang dịch vụ: 3.1kHz (cid:226)m thanh, 64kbps thoại
v(cid:224) 64 kbps dữ liệu.
! Dịch vụ xa: ! Điện thoại 3.1kHz. ! Điện thoại 7kHz. ! Fax nh(cid:243)m 2/3. ! Fax nh(cid:243)m 4. ! Videotex. ! Teletex. ! Điện thoại thấy h(cid:236)nh. ! Truyền h(cid:236)nh hội nghị.
Switching Engineering
Page 30
CÆc dịch vụ trong ISDN
! Điện thoại:
!
ISDN c(cid:243) khả năng hỗ trợ cho điệ thoại th(cid:244)ng thường, ngo(cid:224)i ra, c(cid:242)n hỗ trợ cho điện thoại c(cid:243) chất lượng thoại cao hơn gọi l(cid:224) điện thoại 7Khz.
! Fax:
! Fax nh(cid:243)m 4 được thiết kế đặc biệt cho ISDN, loại n(cid:224)y sử dụng tốc độ
64kbps ứng với tốc độ kŒnh B.
! Fax nh(cid:243)m 3 được nối với ISDN qua bộ tương hợp để th(cid:237)ch hợp tốc độ
64kbps. Tốc độ của fax nh(cid:243)m 3 đạt thường l(cid:224) 9600bps hoặc 14400bps. Fax nh(cid:243)m 4 c(cid:243) thể được trao đổi với fax nh(cid:243)m 3, lœc n(cid:224)y, tốc độ tương hợp của fax nh(cid:243)m 3 sẽ được sử dụng. ! Truyền h(cid:236)nh hội nghị v(cid:224) điện thoại thấy h(cid:236)nh:
! Sử dụng với 1 kŒnh B hoặc 2, 6, 30 kŒnh B để truyền h(cid:236)nh ảnh v(cid:224) (cid:226)m thanh với chất lượng từ thấp đến cao. Thường sử dụng cÆc chuẩn nØn.
Switching Engineering
Page 31
CÆc dịch vụ trong ISDN
! ´m thanh chất lượng cao:
! ´m thanh chất lượng cao c(cid:243) thể được truyền qua BRA, trong quÆ
tr(cid:236)nh mª hoÆ, (cid:226)m thanh chất lượng gần như CD được nØn v(cid:224) truyền qua mạng, sau đ(cid:243), giải nØn th(cid:236) t(cid:237)n hiệu ngı ra gần như t(cid:237)n hiệu gốc ban đầu.
! Truyền dữ liệu v(cid:224) Internet:
! Khả năng truyền lŒn đến 2Mbps.
! Cảnh bÆo v(cid:224) giÆm sÆt từ xa:
! Cho phØp dịch vụ cảnh bÆo v(cid:224) giÆm sÆt từ xa qua mạng với chi ph(cid:237)
thấp v(cid:224) chất lượng cao, bao gồm (cid:226)m thanh, h(cid:236)nh ảnh.
! Kết hợp cÆc dịch vụ:
! Đ(cid:224)o tạo từ xa, l(cid:224)m việc từ xa (m(cid:244) h(cid:236)nh văn ph(cid:242)ng tại gia), y tế từ xa,
di động(cid:133)
Switching Engineering
Page 32
CHUYỂN MẠCH G(cid:211)I NHANH
(Fast Packet Switching)
1
Nội dung
! Tổng quan. ! Frame Relay. ! ATM.
Switching Engineering
Page 2
Tổng quan
! Sự bøng nổ th(cid:244)ng tin cøng với sự phÆt triển của xª hội " YŒu
cầu cÆc dịch vụ thời gian thực v(cid:224) đa m(cid:244)i trường.
! Nhiều phương Æn được đề xuất để x(cid:226)y dựng cơ sở hạ tầng
th(cid:244)ng tin viễn th(cid:244)ng để phÆt triển.
! Xu thế chung l(cid:224) dựa trŒn cÆc mạng th(cid:244)ng tin băng rộng t(cid:237)ch hợp IBCN (Integrated Broadband Communication Network).
! QuÆ tr(cid:236)nh tiến tới IBCN theo 3 con đường ch(cid:237)nh:
! Thoại - ISDN - BISDN (cid:150) IBCN. ! Data (cid:150) FR (cid:150) ATM (cid:150) IBCN.
!
IP (cid:150) MPLS (cid:150) IBCN.
! Mạng X.25 hoạt động với th(cid:244)ng lượng 64kbps, kh(cid:244)ng đÆp ứng
được nhu cầu sử dụng dịch vụ đa m(cid:244)i trường.
Switching Engineering
Page 3
Tổng quan
! Kỹ thuật chuyển mạch g(cid:243)i nhanh FPS tăng tốc độ chuyển mạch tại nœt mạng, hai kỹ thuật cơ bản: Frame Relay v(cid:224) Cell Relay. ! FR : đơn vị dữ liệu k(cid:237)ch thước thay đổi - khung (frame). Tốc độ >64kbps nhưng <34Mbps. ĐÆp ứng nhu cầu thuŒ kŒnh riŒng v(cid:224) mạng riŒng ảo.
! CR : đơn vị dữ liệu k(cid:237)ch thước cố định - tế b(cid:224)o (cell). Tốc độ
h(cid:224)ng trăm Mbps. ĐÆp ứng nhu cầu multimedia v(cid:224) realtime.
Tốc độ bit cố định
Tốc độ bit thay đổi
ISDN (H.261, px64kbps/channel
Frame Relay
Circuit Switching
Multirate Circuit Switching
Cell Relay ATM
Packet Switching
Switching Engineering
Page 4
H(cid:236)nh 5-1 CÆc kỹ thuật chuyển mạch
FRAME RELAY
! Giới thiệu ! Cấu h(cid:236)nh chung mạng Frame Relay. ! Hoạt động. ! Cấu trœc khung Frame Relay. ! Frame Relay v(cid:224) m(cid:244) h(cid:236)nh OSI. ! Giao diện quản l(cid:253) nội hạt LMI.
Switching Engineering
Page 5
Giới thiệu
! X.25: ! Kiểm soÆt lỗi v(cid:224) kiểm soÆt luồng để đảm bảo việc truyền tin kh(cid:244)ng lỗi. ! Chuyển mạch ở lớp 2, định tuyến, ghØp kŒnh logic ở lớp 3. ! Nhược điểm: tăng độ phức tạp, tốc độ thấp. ! Frame Relay:
!
ITU-T (CCITT) đề xuất v(cid:224) cũng được ANSI (Mỹ) c(cid:244)ng nhận năm 1984.
! Mục tiŒu:
! Tạo giao diện chuẩn để kết nối thiết bị giữa user v(cid:224) network. ! Chức năng ghØp kŒnh, định tuyến đều thực hiện ở lớp 2, đơn giản hoÆ chức
! " Th(cid:244)ng lượng cao hơn X.25. ! Giảm thiểu 1 số chức năng ở lớp 2 như điều khiển luồng, kiểm soÆt lỗi
năng định tuyến cho cÆc frame.
Switching Engineering
Page 6
nhằm giảm độ trễ trong mạng.
Giới thiệu
! Kiểm soÆt lỗi trong truyền số liệu
NAK ACK
Point-to-point End-to-End
H(cid:236)nh 5-2 Kiểm soÆt lỗi
End-to-End Mạng thực hiện chuyển g(cid:243)i tin đến đ(cid:237)ch nhưng nếu c(cid:243) lỗi th(cid:236) đầu cuối yŒu cầu truyền lại.
Point-to-point Khi user gởi g(cid:243)i tin v(cid:224)o mạng th(cid:236) mạng sẽ trao đổi th(cid:244)ng tin kiểm soÆt lỗi qua từng chặng để đảm bảo g(cid:243)i tin truyền đến đ(cid:237)ch l(cid:224) kh(cid:244)ng c(cid:243) lỗi. Độ trễ truyền dẫn lớn.
Độ trễ truyền dẫn bØ.
Switching Engineering
Page 7
Giới thiệu
! Th(cid:244)ng lượng l(cid:224) dung lượng thật sự c(cid:243) thể truyền được tối đa
của một kŒnh trong một đơn vị thời gian.
! FR kết hợp cÆc ưu điểm của việc døng chung thiết bị của X.25
v(cid:224) th(cid:244)ng lượng cao của TDM.
Bảng 5-1 So sÆnh TDM, X.25, Frame-relay
C(cid:244)ng nghệ Tốc độ Độ trễ Th(cid:244)ng lượng STDM
X.25 Thay đổi Lớn thấp C(cid:243)
TDM Cố định Rất nhỏ Cao Kh(cid:244)ng
Frame-Relay Thay đổi Nhỏ Cao C(cid:243)
Switching Engineering
Page 8
STDM (Statistic Time Division Multiplexing): GhØp kŒnh thống kŒ theo thời gian
Giới thiệu
! Ưu điểm của Frame-Relay: ! Thời gian thực hiện nhanh. ! Băng th(cid:244)ng rộng: từ 2Mbps đến 34Mbps. ! Tận dụng tối đa hiệu suất băng th(cid:244)ng, khi lượng th(cid:244)ng tin cần truyền lớn th(cid:236) FR c(cid:243) thể ph(cid:226)n phối băng th(cid:244)ng lớn cho user, trong trường hợp b(cid:236)nh thường th(cid:236) chỉ ph(cid:226)n phối 1 lượng băng th(cid:244)ng nhỏ, 64kbps đến 256kbps l(cid:224) đủ.
! Døng chung giao diện. ! Tiết kiệm giÆ th(cid:224)nh trong mạng diện rộng
Switching Engineering
Page 9
Cấu h(cid:236)nh chung mạng FR
!CÆc th(cid:224)nh phần mạng Frame Relay:
! Thiết bị FRAD c(cid:243) thể l(cid:224) cÆc LAN bridge, LAN Router v.v... ! Thiết bị FRND c(cid:243) thể l(cid:224) cÆc tổng đ(cid:224)i chuyển mạch khung (Frame)
hay tổng đ(cid:224)i chuyển mạch tế b(cid:224)o.
! Đường kết nối giữa cÆc thiết bị l(cid:224) giao diện chung cho FRAD v(cid:224) FRND, giao thức người døng v(cid:224) mạng hay gọi F.R UNI (Frame Relay User Network Interface).
Switching Engineering
Page 10
H(cid:236)nh 5-3 Mạng Frame Relay
Hoạt động
! Khi người sử dụng gửi một Frame mang th(cid:244)ng tin địa chỉ đ(cid:237)ch v(cid:224) th(cid:244)ng tin người sử dụng, mạng sẽ døng th(cid:244)ng tin n(cid:224)y để định tuyến trŒn mạng. ! Việc định tuyến được thực hiện bởi FRND v(cid:224) định khung FR theo giao thức LAP-D hoặc LAP-F (Link Access Protocol D hay F). ! C(cid:244)ng nghệ Frame Relay cho phØp người sử dụng døng tốc độ cao hơn mức họ đ(cid:31)ng k(cid:253) trong một khoảng thời gian nhất định, c(cid:243) nghĩa l(cid:224) Frame Relay kh(cid:244)ng cố định b(cid:31)ng th(cid:244)ng (Bandwith) cho từng cuộc gọi một m(cid:224) ph(cid:226)n phối bandwith một cÆch linh hoạt điều m(cid:224) X25 v(cid:224) thuŒ kŒnh riŒng kh(cid:244)ng c(cid:243). ! V(cid:237) dụ: hợp đồng sử dụng với tốc độ 64 kbps, nhưng khi chuyển một lượng th(cid:244)ng tin lớn, Frame Relay cho phØp truyền chœng ở tốc độ cao hơn. Hiện tượng n(cid:224)y được gọi l(cid:224) "bøng nổ" - Bursting.
Switching Engineering
Page 11
Hoạt động
! Truyền Frame: ! Để đảm bảo việc truyền cÆc frame đœng địa chỉ, ch(cid:237)nh xÆc,
nhanh, đủ, FR sử dụng cÆc trường sau: ! 1, DLCI (Data Link Connection Identifier) TrŒn nối kết vật l(cid:253) c(cid:243) thể c(cid:243) rất nhiều cÆc nối kết ảo, mỗi một nối kết ảo c(cid:243) định danh riŒng để trÆnh bị lẫn, được gọi tắt l(cid:224) DLCI.
! 2, CIR ( Committed Information Rate ) Đ(cid:226)y l(cid:224) tốc độ khÆch h(cid:224)ng thoả thuận với nh(cid:224) cung cấp dịch vụ v(cid:224) mạng lưới phải cam kết thường xuyŒn đạt được tốc độ n(cid:224)y.
! 3, CBIR ( Committed Burst Information Rate ) Khi c(cid:243) lượng tin truyền quÆ lớn, FR vẫn cho phØp khÆch h(cid:224)ng truyền quÆ tốc độ cam kết CIR tại tốc độ CBIR trong một khoảng thời gian (Tc) rất ngắn v(cid:224)i ba gi(cid:226)y một đợt, điều n(cid:224)y tuỳ thuộc v(cid:224)o độ "nghẽn" của mạng cũng như CIR.
! 4, DE bit ( Discard Eligibility Bit ) Bit n(cid:224)y được lập khi truyền vượt qua CIR v(cid:224) những frame c(cid:243) DE=1 th(cid:236) sẽ ưu tiŒn loại khi nghẽn. Lœc đ(cid:243) đầu cuối phải phÆt lại
Switching Engineering
Page 12
Hoạt động
! Kiểm soÆt nghẽn: ! FECN v(cid:224) BECN (Forward Explicit Congestion Notification
v(cid:224) Backward Explicit Congestion Notification)
Page 13
H(cid:236)nh 5-4 FECN v(cid:224) BECN Switching Engineering
Hoạt động
! Kiểm soÆt nghẽn: ! LMI (Local Management Interface) ! Th(cid:244)ng bÆo trạng thÆi (bổ sung, giải ph(cid:243)ng, hiệu chỉnh kŒnh ảo(cid:133)) cho thiết bị đầu cuối, điều khiển v(cid:224) giÆm sÆt giao tiếp v(cid:224) trạng thÆi thuŒ bao (hoạt động giữa FRAD v(cid:224) FRND).
Page 14
H(cid:236)nh 5-5 Giao tiếp quản l(cid:253) nội hạt Switching Engineering
Cấu trœc khung của FR
F A I FCS F
! Flag: ! Khởi đầu v(cid:224) k thœc một khung. ! GiÆ trị 01111110 (7EH). ! Khi th(cid:244)ng tin giống cờ (>5 bit 1 liŒn tiếp) th(cid:236) chŁn thŒm bit 0
v(cid:224)o vị tr(cid:237) bit 1 thứ sÆu.
Switching Engineering
Page 15
H(cid:236)nh 5-6 Cấu trœc khung của Frame Relay
Cấu trœc khung của FR
! Address: ! Gồm 2 hoặc nhiều hơn 2 bytes. ! Bit EA: Extended Address. Được sử dụng để mở rộng trường địa chỉ (3 bytes). B(cid:236)nh thường, EA1=0, EA2=1. Khi mở rộng 3 bytes th(cid:236) EA1=0, EA2=0, EA3=1.
DLCI (6bits)
DLCI (4bits) FECN BECN C/R DE EA1 EA2
DLCI (6bits)
DLCI (4bits) FECN BECN C/R DE EA1 EA2
DLCI (7 bits) EA3
Page 16
H(cid:236)nh 5-7 Trường địa chỉ 2 bytes v(cid:224) 3 bytes Switching Engineering
Cấu trœc khung của FR
! Bit C/R: Command/Respond (lệnh/đÆp ứng).
! Bit n(cid:224)y tương tự như thủ tục X25 døng để hỏi v(cid:224) đÆp, nhưng mạng Frame Relay kh(cid:244)ng døng m(cid:224) chỉ d(cid:224)nh cho cÆc thiết bị đầu cuối (FRAD) sử dụng mỗi khi cần trao đổi th(cid:244)ng tin cho nhau, Bit C/R do FRAD đặt giÆ trị v(cid:224) được giữ nguyŒn khi truyền qua mạng.
! DLCI: Định danh nối kết ảo,
! Trong trường hợp mở rộng trừờng địa chỉ th(cid:236) DLCI định danh tối đa
217 địa chỉ, c(cid:242)n b(cid:236)nh thường th(cid:236) định danh cho 1024 địa chỉ.
! Tương tự, DLCI c(cid:243) thể mở rộng th(cid:224)nh 4 bytes địa chỉ khi ta thŒm 1
byte địa chỉ nữa với EA1=0, EA2=0, EA3=0, EA4=1.
! Bit DE: Discard Bit.
! ĐÆnh dấu cÆc frame được chuyển với tốc độ vượt CIR, những
frame n(cid:224)y c(cid:243) thể bị loại bỏ nếu mạng nghẽn. B(cid:236)nh thường DE=0.
Switching Engineering
Page 17
Cấu trœc khung của FR
Tc
QuÆ mức Discard
C(cid:243) thể được Be
Bc
KhÆch h(cid:224)ng đăng k(cid:253) (CIR)
Frame1 DE=0 Frame2 DE=1 Frame3 DE=2
Bc: (Committed Burst Size): L(cid:224) số lượng dữ liệu data tối đa mạng lưới
chấp nhận truyền đi trong cÆc khoảng thời gian Tc .
Tc: (Committed Rate Measurement Interval): Tc = Bc/CIR l(cid:224) khoảng
thời gian m(cid:224) FRAD cho phØp gửi Bc v(cid:224) thậm ch(cid:237) cả Be.
Be: (Exess Burst Size): L(cid:224) số lượng dữ liệu data tối đa m(cid:224) mạng
kh(cid:244)ng đảm bảo truyền tốt nhưng vẫn truyền thử xem.
Switching Engineering
Page 18
Frame4 Discard (bỏ) H(cid:236)nh 5-8 Minh hoạ bit DE
Cấu trœc khung của FR
! CÆc bit FECN v(cid:224) BECN
Bảng 5-2 FECN v(cid:224) BECN
Hướng đi FECN BECN Ghi chœ
1 A đến B B đến A Kh(cid:244)ng nghẽn Kh(cid:244)ng nghẽn 0 0 0 0
2 A đến B B đến A Nghẽn Kh(cid:244)ng nghẽn 1 0 0 1
3 A đến B B đến A Kh(cid:244)ng nghẽn Nghẽn 0 1 1 0
Switching Engineering
Page 19
4 A đến B B đến A Nghẽn Nghẽn 1 1 1 1
Cấu trœc khung của FR
! Trường th(cid:244)ng tin I: ! Độ d(cid:224)i thay đổi. LAP-F độ d(cid:224)i 4096 tương ứng ISDN, đối với
ứng dụng phi ISDN th(cid:236) độ d(cid:224)i l(cid:224) 8196 hoặc hơn nữa.
! Gồm th(cid:244)ng tin dữ liệu của người døng (Application Data hay User Data ) v(cid:224) th(cid:244)ng tin về giao thức từng lớp sử dụng PCI (Protocol Control Information) để th(cid:244)ng bÆo cho lớp tương ứng của bŒn nhận biết.
Information
User Data PCI layer1 PCI layer2 PCI layer3
Switching Engineering
Page 20
PCI: Protocol Control Information H(cid:236)nh 5-9 Trường th(cid:244)ng tin
Cấu trœc khung của FR
! Hai bytes FCS: ! Kiểm tra CRC cho khung. ! Đa thức x16+x12+x5+1 (CCITT). ! Bao h(cid:224)m thứ tự frame, được FRAD sử dụng để kiểm tra, nếu phÆt hiện lỗi th(cid:236) sẽ huỷ khung đ(cid:243) v(cid:224) bÆo cho FRAD phÆt phÆt lại.
Switching Engineering
Page 21
H(cid:236)nh 5-10 Kiểm tra lỗi cÆc khung gởi đi bằng FCS
Frame Relay v(cid:224) m(cid:244) h(cid:236)nh OSI
! Lớp 1 của Frame relay cũng định nghĩa giao diện vật l(cid:253), điện l(cid:253) døng chung giữa FRAD v(cid:224) FRND, Frame relay døng ở tốc độ cao nŒn vẫn hay døng giao diện V35.
Switching Engineering
Page 22
H(cid:236)nh 5-11 FR v(cid:224) m(cid:244) h(cid:236)nh OSI ! Level 1. Lớp vật l(cid:253) - physical layer.
Frame Relay v(cid:224) m(cid:244) h(cid:236)nh OSI
! Level 2. Lớp tuyến - Link Layer.
! Lớp n(cid:224)y định nghĩa thể lệ v(cid:224) thủ tục tuyến nối, được coi như LAP (Link Access Protocol). Frame Relay hiện tại đang døng 2 loại LAP l(cid:224):
! Lớp 2 của Frame Relay chia th(cid:224)nh 2 lớp chức n(cid:31)ng l(cid:224) Core Funtion v(cid:224) Upper Function, chức n(cid:31)ng của lớp 2 cũng đảm bảo thủ tục kết nối LAP-F:
• LAP-D. L(cid:224) giao thức cơ bản của lớp 2 của ISDN - D channel , n(cid:243) cũng được døng cho Frame relay để chuyển tải th(cid:244)ng tin theo tiŒu chuẩn CCITT I.441/Q821. • LAP-F. Giao thức của Frame relay cải tiến từ LAP-D do tiŒu chuẩn Q922 định nghĩa v(cid:224) được sử dụng nhiều hơn (Cấu trœc khung nŒu ở trŒn theo LAP-F).
Switching Engineering
Page 23
Core function: Kiểm soÆt để cÆc Frame kh(cid:244)ng bị đœp hay mất, kiểm tra độ d(cid:224)i của một khung, ph(cid:226)n t(cid:237)ch lỗi truyền dẫn qua FCS, điều khiển nghẽn qua FENC/BECN. Upper function: Điều khiển DLCI (Data Link Connection Identification) định nghĩa đường nối Logic giữa FRAD v(cid:224) FRND.
Giao diện quản l(cid:253) nội hạt LMI
! LMI (Local Management Interface) được sử dụng để điều khiển
kết nối giữa user v(cid:224) mạng, thực hiện cÆc nhiệm vụ sau: ! Đảm bảo nối kết giữa user v(cid:224) mạng lu(cid:244)n hoạt động. ! Th(cid:244)ng bÆo sự thay đổi PVC. ! Ph(cid:226)n phối bản tin về trạng thÆi v(cid:224) t(cid:237)nh hiệu dụng của cÆc kŒnh. ! LMI hoạt động như một thủ tục thăm d(cid:242) giữa user v(cid:224) mạng. Bản tin thăm d(cid:242) v(cid:224) bản tin xÆc nhận được truyền ở những khoảng thời gian xÆc định. Song song với n(cid:243) l(cid:224) bản tin trạng thÆi cũng được truyền theo chu kỳ hoặc những khi c(cid:243) sự thay đổi trạng thÆi th(cid:236) bản tin trạng thÆi cũng được gởi đi.
! LMI sử dụng DLCI 0 hoặc 1023 để chuyển cÆc bản tin, nghĩa l(cid:224) LMI được xem như một kŒnh bÆo hiệu song song với kŒnh dữ liệu.
Switching Engineering
Page 24
Asynchronous Transfer Mode
! Giới thiệu. ! Đặc điểm. ! Tế b(cid:224)o ATM. ! Cấu trœc ph(cid:226)n lớp mạng ATM trong m(cid:244) h(cid:236)nh
tham chiếu giao thức B-ISDN.
Switching Engineering
Page 25
Giới thiệu
! Mục tiŒu: Cung cấp một mạng ghØp kŒnh v(cid:224) chuyển mạch tốc độ cao, độ trễ nhỏ, đÆp ứng cho cÆc dịch vụ đa phương tiện, thời gian thực.
! Sử dụng ghØp kŒnh theo thời gian kh(cid:244)ng đồng bộ ATDM (Asynchronous Time Division Multiplexer), trong đ(cid:243), cÆc bản tin được ph(cid:226)n th(cid:224)nh từng g(cid:243)i c(cid:243) k(cid:237)ch thước cố định gọi l(cid:224) tế b(cid:224)o (cell).
! CÆc cell được gÆn cho một định danh của đường truyền (địa chỉ trong header của cell) v(cid:224) bất kể l(cid:224) dịch vụ n(cid:224)o th(cid:236) cÆc cell cũng c(cid:243) cøng k(cid:237)ch thước v(cid:224) bao gồm header v(cid:224) payload. ! Mỗi cell được truyền đến đ(cid:237)ch theo địa chỉ của cell.
Header
Payload
Switching Engineering
Page 26
H(cid:236)nh 5-12 Cell ATM.
Đặc điểm
! CÆc cell c(cid:243) độ d(cid:224)i cố định v(cid:224) k(cid:237)ch thước bØ nŒn trễ nhỏ v(cid:224) xử l(cid:253) đơn giản hơn. ! Sử dụng thiết bị truyền dẫn số tốc độ cao với khả năng kiểm soÆt lỗi, cho phØp cÆc bản tin ở mức tuyến đơn giản hơn. ! Sử dụng ATDM bằng việc ghØp cÆc luồng t(cid:237)n hiệu v(cid:224)o cÆc khối c(cid:243) k(cid:237)ch thước cố định gọi l(cid:224) cell ATM. ! Cho phØp sử dụng băng th(cid:244)ng động, nghĩa l(cid:224) nếu c(cid:243) nhiều kŒnh cần gởi dữ liệu th(cid:236) lượng băng th(cid:244)ng sử dụng lớn, (cid:237)t kŒnh gởi th(cid:236) lượng băng th(cid:244)ng sử dụng nhỏ c(cid:242)n to(cid:224)n bộ băng th(cid:244)ng c(cid:242)n lại c(cid:243) thể được døng cho cÆc kŒnh khÆc muốn kết nối v(cid:224)o mạng. ! Kh(cid:244)ng kiểm soÆt luồng hay sửa lỗi ở mức tuyến m(cid:224) kiểm soÆt luồng được thực hiện trŒn cơ sở đầu cuối đến đầu cuối v(cid:224) phụ thuộc v(cid:224)o từng ứng dụng.
Switching Engineering
Page 27
Tế b(cid:224)o ATM
! Tế b(cid:224)o ATM gồm 2 phần: ! Phần header: 5bytes mang th(cid:244)ng tin về mạng v(cid:224) c(cid:243) sự khÆc bit gữa giao diện người døng-mạng (UNI User Network Interface) v(cid:224) giao diện mạng-mạng (NNI Network Network Interface). ! Phần payload 48 bytes mang th(cid:244)ng tin của người døng được
truyền tải qua mạng m(cid:224) kh(cid:244)ng bị xử l(cid:253).
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8
1 VPI 1 GFC VPI
2 VCI VPI 2 VPI VCI
3 VCI 3 VCI 4 CLP 4 PT VCI CLP VCI PT 5 5
HEC Header NNI HEC Header UNI
Switching Engineering
Page 28
H(cid:236)nh 5-13 Cấu trœc header của tế b(cid:224)o ATM
Tế b(cid:224)o ATM
Trường điều khiển luồng chung GFC (Generic Flow Control) ! gồm 4 bits, 2 bits døng để điều khiển v(cid:224) 2 bits døng cho tham số. GFC chỉ Æp dụng đối với giao diện UNI, được sử dụng cho cÆc kết nối điểm tới điểm v(cid:224) điểm tới nhiều điểm.
Trường định tuyến VPI (Virtual Path Identifier), VCI (Virtual ! Circuit Identifier): Đối với giao diện UNI c(cid:243) 24 bits (8 bits VPI v(cid:224) 16 bits VCI) c(cid:242)n đối với giao diện NNI c(cid:243) 28 bits (12 bits VPI v(cid:224) 16 bits VCI).
! VCI gọi l(cid:224) định danh kŒnh ảo, mỗi giÆ trị VCI chỉ c(cid:243) (cid:253) nghĩa tại từng tuyến từ nœt đến nœt của mạng, khi sự trao đổi th(cid:244)ng tin kết thœc th(cid:236) cÆc giÆ trị VCI được giải ph(cid:243)ng để døng cho cÆc kết nối khÆc.
! VPI l(cid:224) định danh đường ảo, được sử dụng giống VCI để thiết lập
kết nối VP cho một số kết nối kŒnh ảo.
! Tổ hợp VCI v(cid:224) VPI tạo th(cid:224)nh một tổ hợp duy nhất cho mỗi nối
kết.
Switching Engineering
Page 29
Tế b(cid:224)o ATM
!Kiểu tải trọng PT (Payload Type) c(cid:243) 3 bits được sử dụng để ph(cid:226)n biệt cÆc tế b(cid:224)o được truyền qua một kŒnh ảo cũng như ph(cid:226)n biệt th(cid:244)ng tin của mạng hay th(cid:244)ng tin của người døng. !Độ ưu tiŒn mất tế b(cid:224)o CLP (Cell Loss Priority) gồm 1 bit, được sử dụng để loại bỏ tế b(cid:224)o c(cid:243) CLP =1 khi mạng đang ở tr(cid:236)nh trạng tắc nghẽn. !Trường điều khiển lỗi tiŒu đề HEC (Header Error Check) gồm 8 bits, HEC tạo ra phØp t(cid:237)nh CRC ở 4 byte đầu trong tiŒu đề để phÆt hiện v(cid:224) sửa sai. Phần n(cid:224)y chỉ sửa sai phần tiŒu đề của tế b(cid:224)o chứ kh(cid:244)ng sửa phần tải trọng.
Switching Engineering
Page 30
Tế b(cid:224)o ATM
Tế b(cid:224)o A Tế b(cid:224)o A
Tế b(cid:224)o UA Tế b(cid:224)o UA
Lớp ATM SAP
Lớp Vật l(cid:253)
Tế b(cid:224)o V Tế b(cid:224)o I
Tế b(cid:224)o IV
SAP: Service Access Point Tế b(cid:224)o I
Switching Engineering
Page 31
H(cid:236)nh 5-14 CÆc kiểu tế b(cid:224)o ATM
Tế b(cid:224)o ATM
!Tế b(cid:224)o rỗi I (Idle cell): Được sử dụng ở lớp vật l(cid:253) để th(cid:237)ch ứng tốc độ tế b(cid:224)o ATM với tốc độ truyền dẫn bằng cÆch sử dụng tiŒu đề đª được định nghĩa trước. !Tế b(cid:224)o c(cid:243) hiệu lực V(Valid cell) l(cid:224) tế b(cid:224)o c(cid:243) HEC hợp lệ, kh(cid:244)ng lỗi. !Tế b(cid:224)o kh(cid:244)ng hiệu lực IV(Invalid cell) l(cid:224) tế b(cid:224)o c(cid:243) HEC bị sai, chœng sẽ bị loại ở lớp vật l(cid:253). !Tế b(cid:224)o được gÆn A(Assigned cell) mang th(cid:244)ng tin c(cid:243) hiệu lực cho dịch vụ ở cÆc lớp cao hơn c(cid:243) tiŒu đề đœng. Chœng được tạo ra ở lớp ATM với tiŒu đề th(cid:237)ch hợp để thực hiện chức năng định hướng. !Tế b(cid:224)o kh(cid:244)ng được gÆn UA(Unassigned cell) chứa th(cid:244)ng tin kh(cid:244)ng hiệu lực hoặc chứa tiŒu đề được định nghĩa trước. Th(cid:244)ng thường døng cho cÆc chức năng OAM, bÆo hiệu.
Switching Engineering
Page 32
Cấu trœc ph(cid:226)n lớp ATM trong m(cid:244) h(cid:236)nh tham chiếu B-ISDN
! M(cid:244) h(cid:236)nh tham chiếu giao thức B-ISDN. ! Lớp vật l(cid:253). ! Lớp ATM. ! Lớp th(cid:237)ch ứng ATM (AAL).
Switching Engineering
Page 33
M(cid:244) h(cid:236)nh tham chiếu giao thức B-ISDN.
! B-ISDN dựa trŒn cơ sở ISDN, trong đ(cid:243) bổ sung thŒm cÆc th(cid:224)nh
phần để th(cid:224)nh B-ISDN PRM (Protocol Reference Mode).
Mặt phẳng quản l(cid:253)
User Plane
CÆc lớp cao hơn Control Plane CÆc lớp cao hơn
Lớp th(cid:237)ch ứng ATM (AAL)
Q u ả n l (cid:253) l ớ p
Q u ả n l (cid:253) m ặ t p h ả n g
Lớp ATM
Lớp vật l(cid:253)
Switching Engineering
Page 34
H(cid:236)nh 5-15 M(cid:244) h(cid:236)nh tham chiếu giao thức B-ISDN
M(cid:244) h(cid:236)nh tham chiếu giao thức B-ISDN
! Mặt phẳng quản l(cid:253) thực hiện cÆc chức năng liŒn quan đến quản l(cid:253) cÆc giao thức B-ISDN, mặt phẳng quản l(cid:253) được chia th(cid:224)nh hai lớp con:
!Quản l(cid:253) mặt phẳng (Plane Management) thực hiện tất cả cÆc chức năng liŒn quan đến to(cid:224)n bộ hệ thống từ đầu cuối đến đầu cuối. Nhiệm vụ phối hợp l(cid:224)m việc giữa cÆc mặt phẳng khÆc nhau. !Quản l(cid:253) lớp (Layer Management ) chia th(cid:224)nh cÆc lớp khÆc nhau thực hiện cÆc chức năng quản l(cid:253) liŒn quan đến t(cid:224)i nguyŒn v(cid:224) th(cid:244)ng số ở cÆc thực thể, mỗi lớp quản l(cid:253) lớp xử l(cid:253) d(cid:242)ng th(cid:244)ng tin OAM tương ứng.
! Mặt phẳng điều khiển: C(cid:243) cấu trœc ph(cid:226)n lớp, nhiệm vụ kết nối kŒnh dẫn, xử l(cid:253) cuộc gọi v(cid:224) cÆc chức năng bÆo hiệu liŒn quan tới việc thiết lập, duy tr(cid:236), giÆm sÆt v(cid:224) giải ph(cid:243)ng nối kết. ! Mặt phẳng người døng: Truyền th(cid:244)ng tin của người sử dụng, bao gồm cÆc cơ chế liŒn quan đến điều khiển luồng, điều khiển tắc nghẽn, chống lỗi.
Switching Engineering
Page 35
Lớp vật l(cid:253)
! Gồm hai ph(cid:226)n lớp:
! Ph(cid:226)n lớp PM (Physical Medium Sublayer):
! Thu thập v(cid:224) tổ chức tế b(cid:224)o ATM được chuyển xuống từ lớp ATM v(cid:224)
! Cung cấp th(cid:244)ng tin liŒn quan đến m(cid:244)i trường vật l(cid:253), v(cid:224) cÆc th(cid:244)ng tin
truyền đến đường truyền vật l(cid:253) v(cid:224) ngược lại.
! Ph(cid:226)n lớp TC (Convergence Transmission Sublayer):
! Thực hiện cÆc chức năng bổ sung, lấy cÆc tế b(cid:224)o trống (tế b(cid:224)o được
định thời bit.
! Định dạng khung. ! Chuyển đổi luồng tế b(cid:224)o ATM th(cid:224)nh luồng mª hoÆ b(cid:237)t dữ liệu.
Switching Engineering
Page 36
truyền khi kh(cid:244)ng c(cid:243) cÆc tế b(cid:224)o n(cid:224)o truyền đi).
Lớp vật l(cid:253)
! Thực hiện cÆc chức năng:
! Chức năng m(cid:244)i trường vật l(cid:253) (sợi quang, phÆt/nhận quang, bộ
nối(cid:133)).
! Chức năng th(cid:244)ng tin đồng bộ bit (cần thiết khi chuyển đổi t(cid:237)n hiệu
truyền dẫn).
! Chức năng tạo v(cid:224) định dạng khung (đối với cÆc trường hợp truyền
dẫn phi ATM như SDH, G.702).
! Chức năng th(cid:237)ch ứng khung truyền (th(cid:237)ch ứng với m(cid:244) trường
truyền dẫn phi ATM).
! Chức năng xÆc định biŒn của tế b(cid:224)o (xÆc định tế b(cid:224)o trong d(cid:242)ng
cÆc tế b(cid:224)o).
! Chức năng tạo v(cid:224) xÆc định HEC (tạo v(cid:224) kiểm tra HEC trong header
ATM).
! Chức năng ph(cid:226)n định tốc độ tế b(cid:224)o (ghØp thŒm cÆc tế b(cid:224)o rỗi để
th(cid:237)ch ứng tốc độ).
Switching Engineering
Page 37
Lớp ATM
! Thực hiện cÆc chức năng:
!
!
!
!
Switching Engineering
Page 38
Chức n(cid:31)ng ghØp v(cid:224) tÆch tế b(cid:224)o: ghØp cÆc tế b(cid:224)o ATM với cÆc luồng ảo v(cid:224) kŒnh ảo khÆc nhau để tạo nŒn d(cid:242)ng tế b(cid:224)o tổng hợp, hoặc ngược lại. Trong khi đ(cid:243), cÆc tế b(cid:224)o ghØp kh(cid:244)ng nhất thiết phải l(cid:224) d(cid:242)ng t(cid:237)n hiệu liŒn tục. Chức n(cid:31)ng chuyển đổi tế b(cid:224)o VPI/VCI: yŒu cầu đối với tổng đ(cid:224)i ATM hay cÆc nœt nối chØo ATM. N(cid:243) ghØp cÆc giÆ trị mới v(cid:224)o cÆc giÆ trị trong trường VPI/VCI. Chức n(cid:31)ng tạo ra v(cid:224) định danh header của tế b(cid:224)o: døng cho điểm xÆc định lớp ATM để tạo ra hoặc định danh 4 byte đầu của header của tế b(cid:224)o ATM. N(cid:243) ghØp cÆc th(cid:244)ng tin nhận được từ lớp bậc cao đến cÆc trường tương ứng để tạo ra header của tế b(cid:224)o v(cid:224) thực hiện quÆ tr(cid:236)nh ngược lại để định danh header. Ngo(cid:224)i ra n(cid:243) dịch t(cid:237)n hiệu định danh điểm truy nhập dịch vụ SAPI th(cid:224)nh t(cid:237)n hiệu VPI v(cid:224) VCI. Chức n(cid:31)ng điều khiển d(cid:242)ng chung: điều khiển việc truy nhập v(cid:224) d(cid:242)ng th(cid:244)ng tin trong UNI. Trong trường hợp n(cid:224)y, th(cid:244)ng tin điều khiển d(cid:242)ng được chuyển v(cid:224)o cÆc tế b(cid:224)o chỉ định v(cid:224) kh(cid:244)ng chỉ định.
Lớp th(cid:237)ch ứng ATM
!AAL (ATM Adaptation Layer) giải quyết mọi c(cid:244)ng việc được cung cấp
bởi lớp ATM với cÆc dịch vụ khÆch h(cid:224)ng yŒu cầu.
!CCITT định nghĩa 4 lớp như sau:
!
! Dịch vụ lớp A: Døng cho điện thoại voice, audio v(cid:224) video, yŒu cầu tốc độ
! Dịch vụ lớp B: CÆc dịch vụ video, audio c(cid:243) tốc độ bit thay đổi c(cid:243) thể døng cho truyền h(cid:236)nh hội nghị khi tốc độ bit phụ thuộc v(cid:224)o t(cid:237)nh động của hiện trường.
! Dịch vụ lớp C+D: CÆc dịch vụ n(cid:224)y c(cid:243) tốc độ bit thay đổi nhưng kh(cid:244)ng yŒu
bit kh(cid:244)ng đổi.
Switching Engineering
Page 39
cầu thời gian thực giữa nguồn v(cid:224) đ(cid:237)ch.
Lớp th(cid:237)ch ứng AAL
Bảng 5-3 Ph(cid:226)n loại lớp th(cid:237)ch ứng ATM
Thuộc t(cid:237)nh
Lớp A
Lớp B
Lớp C
Lớp D
Tốc độ bit
CBR
VBR
VBR
VBR
Kh(cid:244)ng nối kết
Chế độ kết nối
Nối kết c(cid:243) hướng
Nối kết c(cid:243) hướng
Nối kết c(cid:243) hướng
Quan hệ thời gian
YŒu cầu thời gian thực
YŒu cầu thời gian thực
Kh(cid:244)ng yŒu cầu thời gian thực
Kh(cid:244)ng yŒu cầu thời gian thực
AAL-1
AAL-2
AAL-3/4&5
AAL-3/4&5
Kiểu dịch vụ AAL
Ứng dụng
Chuyển mạch khung
LAN, IP, SMDS..
Chuyển mạch kŒnh Nx64 voice
Chuyển mạch g(cid:243)i Voice+Video
Switching Engineering
Page 40
Lớp th(cid:237)ch ứng AAL
Bảng 5-4 CÆc chức năng đại diện
Chức n(cid:31)ng đại diện
Loại AAL
Chuyển SDU của cøng một tốc độ bit theo cøng một tốc độ Chuyển th(cid:244)ng tin thời gian giữa phÆt v(cid:224) thu Chỉ thị việc xÆc nhận lỗi
AAL-1
Chuyển SDU theo tốc độ thay đổi Chuyển th(cid:244)ng tin thời gian giữa phÆt v(cid:224) thu Chỉ thị việc xÆc nhận lỗi hoặc kh(cid:244)ng phÆt hiện lỗi
AAL-2
Cung cấp dịch vụ loại C v(cid:224) D từ AAL-SAP đến ATM-SAPs Chuyển nhờ phương thức kết nối hoặc kh(cid:244)ng kết nối
AAL- 3/4
Đơn giản hoÆ chức n(cid:31)ng AAL-3/4 Truyền tốc độ cao
Switching Engineering
Page 41
AAL-5
NGUY˚N L(cid:221) CHUYỂN MẠCH G(cid:211)I
(Principle of Packed Switching)
1
Nội dung
! KhÆi niệm chung. ! Mạng chuyển mạch g(cid:243)i X.25. ! Internet.
Switching Engineering
Page 2
KhÆi niệm chung
! Cơ sở. ! Cấu trœc cơ bản. ! KŒnh logic.
Switching Engineering
Page 3
Cơ sở
!Dữ liệu được chia th(cid:224)nh nhiều g(cid:243)i nhỏ c(cid:243) chiều d(cid:224)i thay đổi, mỗi g(cid:243)i được gÆn thŒm địa chỉ cøng những th(cid:244)ng tin điều khiển cần thiết. !CÆc g(cid:243)i khi đi v(cid:224)o trong một node được lưu v(cid:224)o trong bộ đệm cho đến khi được xử l(cid:253), sau đ(cid:243) xếp h(cid:224)ng trong h(cid:224)ng đợi chờ đến lœc c(cid:243) thể được truyền trŒn tuyến tiếp theo. !Việc lưu trữ g(cid:243)i tại mỗi node g(cid:226)y nŒn trễ nhưng đảm bảo việc truyền dẫn kh(cid:244)ng lỗi v(cid:224) phương phÆp truyền như vậy gọi l(cid:224) phương thức t(cid:237)ch trung gian (store and luỹ forward).
Switching Engineering
Page 4
H(cid:236)nh 3-1 Mạng chuyển mạch g(cid:243)i
Cơ ở
Cấu trœc cơ bản
! DTE: Data Tterminal Equipment. ! DCE: Data Circuit Terminal Equitment.
PSE:
Packet
Network
! Switching Exchange. ! MMC: Management Center.
Switching Engineering
Page 5
H(cid:236)nh 3-2 CÆc th(cid:224)nh phần cơ bản của chuyển mạch g(cid:243)i
KŒnh logic
!KŒnh nối đª được thiết lập l(cid:224) kŒnh logic với cÆc loại sau tuỳ thuộc v(cid:224)o cÆc h(cid:236)nh thÆi dịch vụ. ! KŒnh ảo (VC: Virtual Circuit) !Nối kết logic của kŒnh truyền được thiết lập trước khi truyền cÆc g(cid:243)i gọi l(cid:224) kŒnh ảo VC. KŒnh ảo VC gần giống như chuyển mạch kŒnh v(cid:224) kŒnh ảo sẽ được giải ph(cid:243)ng khi kết thœc quÆ tr(cid:236)nh chuyển tin. !Cøng một thời gian th(cid:236) một PSE c(cid:243) thể c(cid:243) nhiều VC đến một PSE khÆc. ! KŒnh ảo vĩnh viễn PVC (Permanent Virtual Circuit) !PVC l(cid:224) phương thức thiết lập kŒnh ảo cố định giữa hai thuŒ bao cho dø c(cid:243) truyền dữ liệu hay kh(cid:244)ng. !PVC c(cid:243) thể được xem như việc thuŒ kŒnh riŒng, trong kiểu n(cid:224)y th(cid:236) kŒnh dẫn được thiết lập một lần ở thời điểm khởi tạo v(cid:224) sẽ được giải ph(cid:243)ng khi hết nhu cấu sử dụng dịch vụ (hợp đồng).
Switching Engineering
Page 6
KŒnh logic
Call Reqest
Call Accepted
Switching Engineering
Page 7
H(cid:236)nh 3-3 KŒnh ảo
KŒnh logic
!
DG Datagram Kh(cid:244)ng như kŒnh ảo, phương phÆp n(cid:224)y kh(cid:244)ng cần thiết lập kŒnh logic ! cho cÆc user.CÆc g(cid:243)i được đối xử một cÆch độc lập. PSE sẽ dựa v(cid:224)o địa chỉ đ(cid:237)ch m(cid:224) định tuyến tới đ(cid:237)ch th(cid:237)ch hợp của g(cid:243)i. Như vậy, khả năng cÆc g(cid:243)i của cøng một bản tin sẽ đi bằng nhiều đường khÆc nhau.
Kiểu n(cid:224)y th(cid:237)ch hợp đối với cÆc bản tin ngắn, với cÆc bản tin d(cid:224)i th(cid:236) phải ! mất nhiều lần định tuyến, thời gian truyền trung b(cid:236)nh của một bản tin l(cid:224) lớn v(cid:224) kh(cid:244)ng hiệu quả.
!
Chọn nhanh (Fast Selection) L(cid:224) sự kết hợp giữa VC l(cid:224) DG để tận dụng cÆc ưu điểm của hai h(cid:236)nh thÆi
! dịch vụ n(cid:224)y.
G(cid:243)i đầu tiŒn l(cid:224) DG, nếu bản tin gồm nhiều g(cid:243)i th(cid:236) n(cid:243) thiết lập kŒnh logic
! để cÆc g(cid:243)i sau l(cid:224) VC.
Switching Engineering
Page 8
Mạng chuyển mạch g(cid:243)i X.25
! Giới thiệu. ! Đặc điểm. ! Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25. ! BÆo hiệu trong X.25.
Switching Engineering
Page 9
Giới thiệu
X.25 ITU-T l(cid:224) giao thức truyền đồng bộ qua giao tiếp DTE v(cid:224)
! DCE.
Nhiệm vụ của mạng l(cid:224) chuyển cÆc g(cid:243)i đến đ(cid:237)ch đœng thứ tự v(cid:224)
! đœng địa chỉ. ! Để đảm bảo kh(cid:244)ng lỗi trong g(cid:243)i nhận được ở đ(cid:237)ch, X.25 tiến h(cid:224)nh phÆt hiện v(cid:224) hiệu chỉnh lỗi.
"""" DCE
""""DCE
DTE DTE Public Data Public Data Network Network
X.25 X.25
Switching Engineering
Page 10
H(cid:236)nh 3-4 Mạng X.25.
Đặc điểm
!
Phø hợp trong m(cid:244)i trường truyền dẫn chất lượng kØm.
! Băng th(cid:244)ng hạn chế, tốc độ chuẩn của X.25 l(cid:224) 64kbps, tuy nhiŒn, ng(cid:224)y nay c(cid:243) một số mạng X.25 c(cid:243) băng th(cid:244)ng đến 2Mbps.
Kiểu truyền
Dạng dịch vụ
Dữ liệu
Băng th(cid:244)ng tối đa
2Mbps
KŒnh logic
VC, PVC
BÆo hiệu UNI
X.25
BÆo hiệu NNI
X.75
Khả năng di động
X.25 trong mạng di động
Internet
C(cid:243) hỗ trợ
Switching Engineering
Page 11
Bảng 3-1 CÆc đặc điểm cơ bản của mạng X.25 G(cid:243)i
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
! X.25 tương ứng với 3 lớp thấp nhất của m(cid:244) h(cid:236)nh OSI. ! Lớp 1: Lớp tuyến vật l(cid:253), DTE v(cid:224) DCE, sử dụng X.21 v(cid:224) X.21bis. ! Lớp 2: Lớp tuyến dữ liệu, đảm bảo việc truyền dẫn kh(cid:244)ng lỗi. ! Lớp 3: Lớp mạng, đÆnh địa chỉ v(cid:224) đ(cid:243)ng g(cid:243)i th(cid:244)ng điệp.
Page 12
H(cid:236)nh 3-5 Ph(cid:226)n lớp X.25 Switching Engineering
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
! Bản tin được thiết bị đầu cuối ph(cid:226)n th(cid:224)nh cÆc g(cid:243)i c(cid:243) chiều d(cid:224)i v(cid:224)
th(cid:244)ng tin địa chỉ.
! CÆc g(cid:243)i được đ(cid:243)ng lại th(cid:224)nh cÆc khung, với cÆc th(cid:244)ng tin bổ trợ
cho việc truyền dẫn kh(cid:244)ng lỗi.
! CÆc khung được truyền trŒn m(cid:244)i trường truyền dẫn
Switching Engineering
Page 13
H(cid:236)nh 3-6 KŒnh logic trong X.25.
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
! Lớp 1- Lớp vật l(cid:253): ! Định nghĩa cÆc vấn đề như bÆo hiệu điện, cÆc kiểu của cÆc bộ đấu
chuyển.
! Giao thức X.21 døng cho nối kết số, X.21bis døng cho tương tự. ! Lớp 2 - Lớp tuyến dữ liệu: ! Cung cấp đường th(cid:244)ng tin c(cid:243) điều khiển, đảm bảo kh(cid:244)ng lỗi khi vận chuyển g(cid:243)i từ lớp 3. Tạo điều kiện cho lớp cao hơn cũng như lớp thấp hơn để điều khiển luồng.
8 16 8 or 16 8 8
Switching Engineering
Page 14
H(cid:236)nh 3-7 Cấu trœc khung X.25
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
! CÆc loại khung:
DTE DCE
Thu DISC PhÆt DISC
PhÆt UA
Thu UA sau UA PhÆt SABM Thu SABM
PhÆt UA Thu UA
Trạng thÆi chuyển tin
PhÆt DISC Thu DISC Thiết tuyến, lập DISC được phÆt theo chu kỳ. Tuyến được khởi động bằng UA. l(cid:224) Nếu th(cid:236) chuyển SABM sang đoạn giai chuyển tin v(cid:224) gởi lại bằng đÆp ứng UA. YŒu cầu giải ph(cid:243)ng bằng DISC v(cid:224) đÆp ứng bằng UA.
PhÆt UA Thu UA
Switching Engineering
Page 15
H(cid:236)nh 3-8 V(cid:237) dụ chuyển khung
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
!CÆc loại khung (tt): • Khung I: Khung tin, đ(cid:226)y l(cid:224) một khung lệnh, døng để chuyển tin cho giao thức cấp cao hơn. Khung n(cid:224)y c(cid:243) chứa số thứ tự khung. !• Khung S: Khung giÆm sÆt, l(cid:224) khung lệnh hoặc khung đÆp ứng, liŒn quan đến việc điều khiển luồng trong khung tin v(cid:224) khắc phục lỗi truyến do hỏng khung. Bao gồm cÆc khung sau: RR (sẵn s(cid:224)ng thu), RNR (chưa sẵn s(cid:224)ng thu), REJ (kh(cid:244)ng chấp nhận). CÆc khung n(cid:224)y đều chứa số thứ tự khung v(cid:224) sử dụng trường n(cid:224)y để điều khiển cho khung tin. !• Khung U: Khung kh(cid:244)ng đÆnh số, døng để khởi tạo định tuyến v(cid:224) bÆo cÆo cÆc phạm vi giao thức. Bao gồm: SABM (thiết lập phương thức c(cid:226)n bằng kh(cid:244)ng đồng bộ - khung lệnh, DISC (giải toả tuyến nối) (cid:150) khung lệnh, DM (phương thức kh(cid:244)ng đấu nối) (cid:150) khung đÆp ứng, UA (xÆc nhận kh(cid:244)ng đÆnh số) (cid:150) khung đÆp ứng, FRMR (kh(cid:244)ng chấp nhận khung) (cid:150) khung đÆp ứng.
Switching Engineering
Page 16
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
! Lớp 3- Lớp mạng: Thực hiện cÆc chức năng sau: ! • Điều khiển PVC. ! • Điều khiển VC với kiểu đÆnh địa chỉ điểm tới điểm. ! • Định nghĩa cÆc dạng g(cid:243)i khÆc nhau cho quÆ tr(cid:236)nh điều khiển
dữ liệu (thiết lập, giải ph(cid:243)ng).
! • GhØp cÆc kŒnh logic v(cid:224)o kŒnh vật l(cid:253). ! • Điều khiển luồng v(cid:224) điều khển lỗi cho cÆc kŒnh logic dựa v(cid:224)o
số thứ tự cÆc g(cid:243)i.
! • Trao đổi th(cid:244)ng tin về k(cid:237)ch thước g(cid:243)i của hai DTE.
Switching Engineering
Page 17
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
! G(cid:243)i lớp 3:
GFI+LCGN
LCN
PTI
Th(cid:244)ng tin
header
Phần header bao gồm 3 byte:
! GFI (General Format Identifier) định danh khu(cid:244)ng dạng chung, chỉ thị
dạng thức chung cho phần th(cid:244)ng tin.
! LCGN (Logic Channel Group Number) địa chỉ nh(cid:243)m kŒnh logic, gồm 4 bits cøng với LCN (Logic Channel Number) địa chỉ kŒnh logic tạo th(cid:224)nh VCI (PCI).
! PTI (Packet Type Identifier) định danh kiểu g(cid:243)i. Phần th(cid:244)ng tin c(cid:243) k(cid:237)ch thước thay đổi, chứa th(cid:244)ng tin của dữ liệu
hoặc bÆo hiệu.
Switching Engineering
Page 18
H(cid:236)nh 3-10 Khu(cid:244)ng dạng g(cid:243)i lớp 3
Tổ chức ph(cid:226)n lớp của X.25
! CÆc kiểu g(cid:243)i th(cid:244)ng dụng:
!
!
!
!
!
• CÆc g(cid:243)i thiết lập v(cid:224) giải ph(cid:243)ng cuộc gọi: ! o Call Request. ! o Call Accepted. ! o Clear Request. • CÆc g(cid:243)i số liệu: ! o Data Packet. • CÆc g(cid:243)i ngắt: ! o Interrupt Request/ Interrupt Confirmation. • CÆc g(cid:243)i tÆi lập: ! o Restart Request/ Restart Confirmation. • CÆc g(cid:243)i điều khiển luồng: ! o Check (kiểm tra). ! o RR (sẵn s(cid:224)ng). ! o RNR (chưa sẵn s(cid:224)ng, bận). ! o REJ (kh(cid:244)ng chấp nhận, phÆt lại).
Switching Engineering
Page 19
BÆo hiệu trong X.25.
! XØt 2 thuŒ bao A v(cid:224) B được nối với nhau qua cÆc PSE trong mạng
chuyển mạch X.25.
! Đường dẫn được chọn cho tất cả cÆc g(cid:243)i từ DTEA đến PSE1, qua
PSE2 đến DTE3 như h(cid:236)nh vẽ.
Switching Engineering
Page 20
H(cid:236)nh 3-11 ThuŒ bao A v(cid:224) B nối với nhau qua cÆc PSE trong mạng
BÆo hiệu trong X.25.
Page 21
H(cid:236)nh 3-12 BÆo hiệu giữa hai thuŒ bao Switching Engineering
Internet
! Nguồn gốc v(cid:224) khÆi niệm. ! CÆc giao thức của Internet. ! Khu(cid:244)ng dạng g(cid:243)i tin TCP/IP. ! Địa chỉ IP. ! Chức năng TCP/IP.
Switching Engineering
Page 22
Nguồn gốc v(cid:224) khÆi niệm
Năm 1969, ARPANET ra đời, gồm 4 trạm kết nối với nhau với giao thức điều khiển mạng NCP (Network Control Protocol). Với những hạn chế của NCP nŒn thập kỷ 70, TCP/IP được phÆt triển thay NPC trong ARPANET. Đến năm 1990, Internet thật sự ra đời v(cid:224) được IETF(Internet Engineering TaskForce) chuẩn hoÆ v(cid:224) phÆt triển một cÆch mạnh mẽ trong những năm gần đ(cid:226)y. Internet bao gồm nhiều mạng cục bộ LAN (Local Area Network), mạng khu vực đ(cid:244) thị MAN (Metropolitian Area Network) v(cid:224) mạng diện rộng WAN(Wide AreaNetwork) nối với nhau bởi một backbone. CÆc LAN, MAN v(cid:224) WAN c(cid:243) thể l(cid:224) mạng của cÆc trường đại học, đo(cid:224)n thể, doanh nghiệp, nh(cid:224) cung cấp dịch vụ vøng, quốc gia(cid:133) Backbone Internet bao gồm một số nước v(cid:224) cÆc nh(cid:224) cung cấp dịch vụ Internet ISP (Internet Service Provider) to(cid:224)n cầu như AT&T WorldNet, Global Crossing, Sprint v(cid:224) UUNet.
Switching Engineering
Page 23
Nguồn gốc v(cid:224) khÆi niệm
!Một mạng của ISP bao gồm cÆc điểm hiện diện POP (Points of Presence) v(cid:224) cÆc tuyến liŒn nối giữa cÆc POP. !AR (Access Router) nối với cÆc khÆch h(cid:224)ng truy cập từ xa !BR (Border Router) nối với cÆc ISP khÆc.
!HR (Hosting Router) v(cid:224) cÆc Web Server (v(cid:237) dụ Yahoo), cÆc router trung t(cid:226)m CR (Core Router) để nối với cÆc POP khÆc. CR chuyển lưu lượng đến cÆc CR khÆc cho đến POP đ(cid:237)ch. !Cấu trœc cÆc POP thường đối xứng v(cid:224) được nối v(cid:242)ng ring để tăng độ tin cậy.
Switching Engineering
Page 24
H(cid:236)nh 3-13 Phần tiŒu biểu của ISP
CÆc giao thức của Internet
H(cid:236)nh 3-14 CÆc giao thức TCP/IP
Switching Engineering
Page 25
UDP: User Datagram Protocol. ARP: Address Resolution Protocol. FTP: File Transfer Protocol. SMTP: Simple Mail Transfer Protocol. TFTP: Trivial FTP. BGP: Border Gateway Protocol. RTP: Real Time Protocol. SNMP: Simple Network Management Protocol. ICMP: Internet Control Message Protocol. NFS: Network File Server. RPC: Remote Procedure Call. RIP: Routing Information Protocol. OSPF: Open Short Path First. DSN: Domain Name System.
CÆc giao thức của Internet
! TCP v(cid:224) UDP cung cấp khả năng cho mÆy chủ ph(cid:226)n biệt giữa cÆc
ứng dụng qua số cổng của n(cid:243).
! TCP cung cấp cÆc ứng dụng tin cậy, ph(cid:226)n bố liŒn tục của dữ liệu, ngo(cid:224)i ra, n(cid:243) c(cid:242)n cung cấp khả năng điều khiển luồng th(cid:237)ch hợp, ph(cid:226)n đoạn, kết hợp v(cid:224) ưu tiŒn cho cÆc luồng dữ liệu.
! UDP chỉ cung cấp khả năng datagram kh(cid:244)ng xÆc nhận, giao thức
kh(cid:244)ng kết nối, phø hợp với cÆc ứng dụng RTP.
! Ứng dụng FTP cung cấp việc đăng nhập, thao tÆc thư mục,
chuyển file một cÆch an to(cid:224)n.
! TELNET cung cấp khả năng đăng nhập đầu cuối từ xa. ! SNMP hỗ trợ thiết bị cấu h(cid:236)nh, phục hồi dữ liệu v(cid:224) cảnh bÆo.
Switching Engineering
Page 26
CÆc giao thức của Internet
! TFTP cung cấp phiŒn bản đơn giản của FTP để sử dụng t(cid:224)i nguyŒn
(cid:237)t hơn.
! RPC cho phØp cÆc thủ tục chạy trŒn mÆy t(cid:237)nh giao tiếp với cÆc
mÆy t(cid:237)nh.
! NFS ph(cid:226)n phối v(cid:224) cung cấp tập tin døng chung trong m(cid:244)i trường
mạng.
! CÆc router gởi cÆc th(cid:244)ng điệp điều khiển v(cid:224) th(cid:244)ng bÆo đến cÆc router khÆc sử dụng ICMP. ICMP c(cid:242)n cung cấp một chức năng m(cid:224) user c(cid:243) thể gởi lệnh (cid:147)ping(cid:148) để kiểm tra nối kết đến một địa chỉ IP khÆc.
! ARP nối trực tiếp với lớp tuyến dữ liệu để Ænh xạ địa chỉ vật l(cid:253) đến
địa chỉ IP.
! CÆc giao thức định tuyến trao đổi bảng định tuyến v(cid:224) th(cid:244)ng tin
cấu h(cid:236)nh với cÆc router khÆc trong mạng.
Switching Engineering
Page 27
Khu(cid:244)ng dạng g(cid:243)i tin TCP/IP
!Ver: 4 bits, chỉ phiŒn bản hiện tại của IP được c(cid:224)i đặt. !IHL: Internet Header Length 4 bits, chỉ độ d(cid:224)i phần đầu của datagram được t(cid:237)nh theo đơn vị từ một từ =32bit. Độ d(cid:224)i tối thiểu l(cid:224) 5 từ. !TOS: Type of Service 8 bits, đặc tả về tham số dịch vụ, quyền ưu tiŒn, độ trễ, th(cid:244)ng luợng v(cid:224) độ tin cậy.
Switching Engineering
Page 28
H(cid:236)nh 3-15 Khu(cid:244)ng dạng datagram IP.
Khu(cid:244)ng dạng g(cid:243)i tin TCP/IP
!Total Length: 16 bits, chỉ độ d(cid:224)i to(cid:224)n bộ datagram kể cả phần header t(cid:237)nh theo byte. !Indentification: 16 bits, cũng với cÆc tham số khÆc như Source Address v(cid:224) Destination Address, tham số n(cid:224)y được døng để định danh duy nhất cho một datagram trong khoảng thời gian n(cid:243) vẫn c(cid:242)n trŒn mạng. !Fragmentation Flag: Gồm 3 bits, như sau: - - Nếu DF=1 nghĩa l(cid:224) datagram kh(cid:244)ng bị ph(cid:226)n mảnh. - - Nếu DF=0, cho thấy rằng router hoặc host c(cid:243) thể ph(cid:226)n mảnh datagram IP. Nếu MF=1 nghĩa l(cid:224) bŒn thu c(cid:243) nhiều ph(cid:226)n mảnh đưa đến.
- Nếu MF=0 nghĩa l(cid:224) đ(cid:226)y l(cid:224) ph(cid:226)n mảnh cuối cøng.
Switching Engineering
Page 29
Khu(cid:244)ng dạng g(cid:243)i tin TCP/IP
Fragment Offset: 13 bits, chỉ vị tr(cid:237) cÆc đoạn ph(cid:226)n mảnh trong
! datagram, t(cid:237)nh theo đơn vị 64 bits. ! Time to Live: 8 bits, quy định thời gian tồn tại của datagram trong Internet để trÆnh t(cid:236)nh trạng một datagram tồn tại quÆ l(cid:226)u trŒn mạng. Protocol: 8 bits, chỉ giao thức tầng kế tiếp sẽ nhận vøng dữ liệu ở
! trạm đ(cid:237)ch. ! Header Checksum: 16 bits, mª kiểm tra lỗi 16 bits theo phương phÆp CRC, chỉ kiểm tra cho vøng header. ! Options: Độ d(cid:224)i thay đổi, khai bÆo cÆc tuỳ chọn do người gởi yŒu cầu.
Padding: Độ d(cid:224)i thay đổi, vøng đệm, được døng để đảm bảo cho
! phần headerlu(cid:244)n kết thœc ở mức 32 bits. ! Data: Độ d(cid:224)i thay đổi, vøng dữ liệu, c(cid:243) độ d(cid:224)i l(cid:224) bội số của 8 bits, tối đa l(cid:224) 65536 bits.
Switching Engineering
Page 30
Địa chỉ IP
!Địa chỉ IP c(cid:243) độ d(cid:224)i 32 bits được ph(cid:226)n th(cid:224)nh 4 vøng (mỗi vøng 1 byte), c(cid:243) thể biểu diễn ở dạng thập ph(cid:226)n, thập lục ph(cid:226)n, bÆt ph(cid:226)n hoặc nhị ph(cid:226)n. CÆch viết phổ biến: thập ph(cid:226)n, ph(cid:226)n cÆch giữa cÆc vøng bằng dấu chấm, v(cid:237) dụ : 203.169.0.1. !Mục đ(cid:237)ch của địa chỉ IP: Định danh duy nhất cho một host bất kỳ trŒn hoạt động liŒn mạng.
Page 31
H(cid:236)nh 3-16 Địa chỉ IP Switching Engineering
Địa chỉ IP
!CÆc bits đầu døng để định danh lớp địa chỉ. !Lớp A: Định danh 126 mạng với tối đa 16 triệu host trong mỗi mạng. Được døng cho cÆc mạng c(cid:243) số host lớn. !Lớp B: Định danh 16384 mạng với tối đa 65534 host trŒn mạng. !Lớp C: Định danh tới 2 triệu mạng với tối đa 254 host trŒn mạng. !Lớp D: Døng để gởi IP datagram multicast. !Lớp E: Dự ph(cid:242)ng. !Địa chỉ lớp A được sử dụng bởi cÆc đại diện ch(cid:237)nh phủ Mỹ v(cid:224) cÆc c(cid:244)ng ty lớn từ đầu. Địa chỉ lớp B đª được døng nhiều, địa chỉ lớp C cho phØp trong thời gian ngắn nhưng quÆ (cid:237)t host. !Subnet Mask: Mặt nạ mặt con được sử dụng để xÆc định ph(cid:226)n n(cid:224)o của địa chỉ l(cid:224) NetID v(cid:224) phần n(cid:224)o l(cid:224) của HostID. V(cid:237) dụ lớp A l(cid:224) 255.0.0.0, lớp B l(cid:224) 255.255.0.0 v(cid:224) lớp C l(cid:224) 255.255.255.0. !Router sẽ døng subnetmask để xÆc định địa chỉ host v(cid:224) địa chỉ mạng.
Switching Engineering
Page 32
Chức năng của TCP/IP
!
IP cung cấp dịch vụ ph(cid:226)n phối datagram kh(cid:244)ng nối kết cho lớp vận chuyển. IP kh(cid:244)ng cung cấp t(cid:237)nh ph(cid:226)n phối tin cậy từ đầu cuối đến đầu cuối, điều khiển luồng, điều khiển lỗi hoặc truyền lại m(cid:224) dựa v(cid:224)o cÆc chức năng n(cid:224)y của TCP.
! Chức năng ch(cid:237)nh của IP l(cid:224) cÆc giao thức định tuyến, cung cấp
phương tiện cho cÆc thiết bị phÆt hiện topo của mạng cũng như phÆt hiện sự thay đổi trạng thÆi của node, tuyến v(cid:224) của cÆc host. ! Khi bị sự cố, IP chuyển cÆc g(cid:243)i v(cid:242)ng qua cÆc đường dẫn khÆc m(cid:224)
!
kh(cid:244)ng xử l(cid:253) lỗi. IP kh(cid:244)ng tập trung v(cid:224)o việc dự trữ băng th(cid:244)ng, n(cid:243) chỉ t(cid:236)m ra cÆc đường dẫn c(cid:243) thể được sử dụng. Hầu hết cÆc thuật toÆn định tuyến sẽ tối thiểu hoÆ chi ph(cid:237) lộ tr(cid:236)nh.
Switching Engineering
Page 33
