Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 2

Chia sẻ: Minh Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

187
lượt xem 74
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

ATM là phương thức truyền tải mang đặc tính của chuyển mạch gói ,sữ dụng kỹ thuât ghếp kênh phân chia không đồng bộ,bằng việc ghép các luồng tín hiệu vao ác khối có kích thước cố định gọi là tế bào.Khái niệm không đồng bộ trong ATM có nghĩa là các gói dữ liệu(tế bào) có thể được đưa lên mạng mà không cần thỏa mãn các yêu cầu về định thời một cách chính xác như trong ghép kênh phân chia thời gian đồng bộ.Dữ liệu của mỗi nguồn không nhất thiết phải được sắp xếp theo một...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 2

CHÖÔNG 2: KYÕ THUAÄT ATM VAØ MAÏNG ATM 2.1 Kyõ thuaät ATM : 2.1.1 Caùc vaán ñeà cô baûn: 2.1.1.1 Nguyeân lyù ATM: ATM laø phöông thöùc truyeàn taûi mang ñaëc tính cuûa chuyeån maïch goùi ,söõ duïng kyõ thuaât gheáp keânh phaân chia khoâng ñoàng boä,baèng vieäc gheùp caùc luoàng tín hieäu vao aùc khoái coù kích thöôùc coá ñònh goïi laø teá baøo.Khaùi nieäm khoâng ñoàng boä trong ATM coù nghóa laø caùc goùi döõ lieäu(teá baøo) coù theå ñöôïc ñöa leân maïng maø khoâng caàn thoûa maõn caùc yeâu caàu veà ñònh thôøi moät caùch chính xaùc nhö trong gheùp keânh phaân chia thôøi gian ñoàng boä.Döõ lieäu cuûa moãi nguoàn khoâng nhaát thieát phaûi ñöôïc saép xeáp theo moät chu kyø thôøi gian.Phöông phaùp naøy coù öu ñieåm laø toái öu hoùa vieâc söõ duïng keânh truyeàn daãn, hoã trôï caùc dòch vuï coù toác ñoä bit thay ñoåi(VBR-Variable Bit Rate) vaø khoâng lieân tuïc(bursty) moät caùch hieäu quaû. ATM laø kyõ thuaät coù tính lieân keát,maø trong ñoù ñöôøng truyeàn seõ ñöôïc thieát laäp tröôùc khi khaùch haøng trao ñoåi thoâng tin vôùi nhau.Ñieàu naøy ñöôïc thöïc hieän bôûi thuû tuïc thieát laäp keát noái taïi thôøi ñieåm baét ñaàu vaø thuû tuïc giaûi phoùng keát noái taïi thôøi ñieåm keát thuùc.Moãi keát noái ñöôïc cung caáp moät dung löôïng truyeàn taûi (baêng taàn) nhaát ñònh trong ñieàu kieän coù theå (ví duï maïng coøn ñuû dung löôïng ñeâ cung caáp) phuï thuoäc vaøo yeâu caàu cuûa khaùch haøng.Ñieàu naøy ñöôïc thöïc hieän baèng thuû tuïc thieát laäp keát noái cuûa qua trìng goïi laø ñieàu khieån chaáp nhaän keát noái (CAC-Connection Admission Control).Quaù trìng naøy xöû lyù caùc tham soá cuûa keát noái ñöôïc thieát laäp theo caùc yeâu caàu cuûa khaùch haøng.Ngoaøi ra coøn coù
quaù trình xöû lyù khaùc laø ñieàu khieån tham soá khaùch haønh (UPC- User Parameter Control) duøng ñeå giaùm saùt keát noái vaø ñöa ra caùc xöû lyù neáu nhö caùc keát noái coù xu höôùng vöôït quaù giôùi haïn cuûa caùc tham soá ñaõ ñöôïc chaáp nhaän 2.11.2 Teá baøo ATM Nhö ñaõ noùi ôû treân ATM söû duïng caùc teá baøo coù kích thöôùc coá ñònh goàm 53 bytes trong ñoù coù 5 bytes tieâu ñeà vaø 48 bytes döõ Header Data lieäu vôùi caáu truùc nhö sau: 5 bytes 48 bytes Ta seõ phaân tích 2 vaán ñeà ñaët ra ñoái vôùi vieäcchoïn teá baøo ATM laø: + Taïi sao laïi choïn kích thöôùc cell coá ñònh maø khoâng choïn kích thöôùc cell thay ñoåi. + Taïi sao choïn kích thöôùc cell laø 53 bytes. a) Vaán ñeà choïn kích thöôùc cell coá ñònh : Tröôùc heát vieäc söõ duïng kích thöôùc cell coá ñònh ñeå ñaûm baûo ñöôïc caùc yeáu toá hieäu suaát,ñoä treã keânh truyeàn vaø ñoâ phöùc taïp cuûa chuyeån maïch. Hieäu suaát keânh truyeàn ñöôïc tính theo coâng thöùc = L/( L+H),trong ñoù L laø soá byte thoâng tin, H laø soá byte header. Ta thaáy raèng H caøng nhoû so vôùi L thì hieäu suaát caøng lôùn. Trong khi ñoù header cuûa cell coù ñoä kích thöôùc ñònh thöôøng ngaén hôn header cuûa cell coù kích thöôùc thay ñoåi vì khoâng caàn mang thoâng tin veà ñoâ daøi vaø côø baùo hieäu baét ñaàu vaø keát thuùc cuûa vuøng döõ lieäu. Goùi coù kích thöôùc thay ñoài chæ coù öu theá hôn goùi coù kích thöôùc coá ñònh trong tröôøng hôïp khoái döõ lieäu caàn truyeààn ñi coù kích thöôùc lôùn. Ñieàu naøy thích hôïp voùi caùc öùng duïng maø döõ lieäu
caàn truyeàn laø caùc file lôùn. Ngöôïc laïi neáu caùc file caàn truyeàn ñi khoâng lôùn duøng goùi coù ñoä daøi thay ñoåi seõ baét lôïi vì phaûi treøn theâm caùc byte ñeäm (padding) ñeå ñaûm baûo kích thöôùc quy ñònh. Ñoä treã keânh truyeàn ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: D = Dt + Dp + Dq Trong ñoù: Dt : Ñoä treã khi truyeàn treân ñöôøng truyeàn vaät lyù. Dp : Ñoä treã do xöû lyù goùi taïi nuùt maïng vaø ñaàu cuoái. Dq : Ñoä treã do haøng ñôïi taïi nuùt maïng. Maïng baêng roäng yeâu caàu tính thôøi gian thöïc neân ñoä treã phaûi nhoû vaø coù theå bieát tröôùc.Khi duøng goùi coù kích thöôùc lôùn treã seõ lôùn vaø khoâng thích hôïp vôùi öùng duïng thoaïi.Maët khaùc khi kích thöôùc caùc goùi khaùc nhau thì Dp vaø Dq cuûa caùc goùi cuõng khaùc nhau daãn ñeán ñoä treã D seõ khoâng coá ñònh vaø khoâng theå bieát tröôùc ñöôïc, ñieàu naøy khoâng theå chaáp nhaän ñoái vôùi caùc öùng duïng coù tính thôøi gian thöïc. Ñoä thöùc taïp tai chuyeån maïch phuï thuoäc vaøo vieäc xöû lyù header vaø quaûn lyù haøng ñôïi. Header caøng ñôn giaûn thì vieäc xöû lyù caøng ñôn giaûn vaø nhanh choùng. Vuøng baùo ñoä daøi hay caùc côø chæ ñieåm baét ñaàu vaø keát thuùc thoâng tin ( DF-Delimiter Flag) trong goùi chính laø nguyeân nhaân gaây ra sö phöùc taïp trong vieäc xöû lyù header.Hôn nöõa goùi coù kích thöôùc thay ñoåi laøm cho thôøi gian xöû lyù caùc goùi khac nhau.Ngöôïc laïi goùi coù kích thöôùc coá ñònh seõ ñôn giaûn hoùa vieäc xöû lyù vaø cho pheùp thöïc hieän xöû lyù song song raát hieäu quaû. Quaûn lyù haøng ñôïi trong chuyeån maïch seõ ñôn giaûn neáu söõ duïng teá baøo coù kích thöôùc coá ñònh vì kích thöôùc vuøng nhôù cho teá baøo laø coá ñònh neân coù theå chia ra thaønh caùc oâ nhôù coù kích thöôùc baèng nhau vôùi giaûi thuaät ñôn giaûn,quaûn lyù deã daøng.Ngöôïc laïi
neáu duøng goùi coù kích thöôùc thay ñoåi seõ daãn ñeán quaûn lyù phöùc taïp.Ñoä phöùc taïp taïi chuyeån maïch coù yù nghóa raát lôùn ñoái vôùi hieäu suaát vaø toác ñoä maïng. Neáu chuyeån maïch ñöôïc thöïc hieän treân phaàn cöùng thì hieäu quaû maïng seõ taêng raát nhieàu. Toùm laïi neáu toång hôïp caùc yeáu toá veà hieäu suaát keânh truyeàn , ñoä treã vaø ñoä phöôùc taïp taïi chuyeån maïch thì ñoái vôùi maïng baêng roäng duøng cell coù kích thöôùc coá ñònh hieäu quaû hôn duøng cell coù kích thöôùc thay ñoåi. b) Vaán ñeà choïn kích thöôùc cell: ÔÛ ñaây vaán ñeà ñaët ra laø choïn teá baøo coù kích thöôùc bao nhieâu laø hôïp lyù. Vieäc choïn kích thöôùc phaûi ñaûm baûo sao cho hieäu suaát keânh truyeàn cao, ñoä treã nhoû chaáp nhaän ñöôïc cho truyeàn thoaïi,toái thieåu hoùa soá bit truyeàn laïi trong tröôøng hôïp xaõy ra loãi vaø töông thich vôùi caùc heä thoáng truyeàn daãn saün coù. Vôùi kích thöôùc cell laø 53 bytes goàm 5bytes header vaø 48 bytes döõ lieäu thì hieäu suaát keânh truyeàn ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:  = L/(L+H) = 48/(48+5) = 90,57  Hieäu suaát ñaït treân 90  ñöôïc xem laø cao tuy chöa phaûi laø raát hieäu quaû.Nhöng voùi caùc heä thoáng truyeàn daãn coù baêng thoâng haàu nhö voâ haïn hieän nay vaø trong töông lai thì xaáp xæ 10  cho phaàn header khoâng con laø ñieàu quan troïng. Ñoä treã ñöôïc tính baèng thôøi gian taïo goùi töø moät keânh döõ lieäu toác ñoä 64 Kbit/s töông ñöông vôùi moät keânh thoaïi thoâng thöôøng, neáu kích thöôùc cell ñöôïc choïn laø 53 bytes vôùi 48 bytes döõ lieäu thì thôøi gian taïo goùi laø: (48 x 8 bit)/(64 x 103 bit/s) = 6x10 -3s = 6 ms Nhö vaäy moät voøng hoài tieáp töø ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoái seõ ñi qua hai laàn taïo goùi taïo ra ñoä treã toång coäng laø 12 ms, ôû ñaây chöa keå ñeán caùc thaønh phaàn treã khaùc nhö : treã ñöôøng truyeàn vaø treã xöõ lyù…Ñaây laø ñoä treã coù theå chaáp nhaän ñöôïc ñoái vôùi dòch vuï thoaïi
maø khoâng caàn caùc boä trieät tieáng doäi vì theo ITU-T I.161 thì neáu ñoä treã cuûa moät voøng hoài tieáp vöôït quaù 25 ms thì phaûi duøng boä trieât tieáng doäi. Toùm laïi kích thöôùc teá baøo laø 53 bytes ñöôïc choïn laø söï quaân bình giöõa hai yeâu caàu veà ñoä treã vaø hieäu xuaát baêng thoâng. 2.1.1.3 Caùc khaùi nieäm: 2.1.1.3.1 UNI vaø NNI: a) NNI (Network-Network Interface): laø giao dieän giöõa caùc nuùt maïng trong maïng ATM vaø giöõa caùc maïng khaùc vôùi maïng ATM. b) UNI( User-Network Interface): laø giao dieän giöõa maïng vaø ngöôøi söû duïng. UNI coù theå laø UNI rieâng hay UNI coâng coäng. 2.1.1.3.2 Keânh aûo, ñöôøng aûo: a) Keânh aûo (VC_Virtual Chanel): laø khaùi nieäm moâ taû moät doøng truyeàn ñôn höôùng goàm caùc teá baøo coù cuøng giaù trò nhaän daïng keânh aûo (VCI). VC khoâng phaûi laø keânh vaät lyù do ñoù khoâng coù baêng thoâng daønh rieâng. Khoâng coù söï xaùc ñònh naøo veà dung löôïng hay toác ñoä cuûa VC vaø doøng teá baøo di chuyeån trong VC laø doøng ñôn höôùng, baûo toaøn thöù töï. Nhôø vaäy, coù theå thieát laäp caùc keát noái baát ñoái xöùng vaø caáp phaùt baêng thoâng theo yeâu caàu cuûa töøng cuoäc goïi. b) Ñöôøng aûo (VP_Virtual Path) :laø khaùi nieäm moâ taû moât doøng truyeàn ñôn höôùng goàm caùc teá baøo coù cuøng giaù trò nhaän daïng ñöôøng aûo (VPI). Moät ñöôøng aûo bao goàm moät hoaëc nhieàu keânh aûo, nhieàu ñöôøng aûo seõ ñöôïc gheùp trong moät ñöôøng vaät lyù. Quan heä giöõa VC, VP vaø ñöôøng vaät lyù coù theà ñöôïc moâ taû nhö trong hình sau:
VC VP VP VC VC VP VP VC KEÂNH VAÄT LYÙ VP VP VC VC 2.1.1.3.3 Lieân keát keânh aûo, lieân keát ñöôøng aûo: a) Lieân keát keânh aûo (VCL_VC Link): laø moät keânh aûo ñöôïc xaùc ñònh giöõa moät ñieåm maø VCI ñöôïc chæ ñònh vaø ñieåm maø VCI ñöôïc thay ñoûi hoaëc taùch boû. Thoâng thöôøng VCL seõ xaùc ñònh moät ñoaïn VC giöõa moät thieát bò ñaàu cuoái vaø moäât muùt nuùt maïng hoaëc giöõa hai nuùt maïng keà nhau. Doøng teá baøo treân VCL vaãn laø doøng ñôn höôùng. b) Lieân keát ñöôøng aûo (VPL_VP Link): cuõng nhö VCL, VPL laø ñöôøng aûo xaùc ñònh giöõa moät ñieåm maø VPI ñöôïc chæ ñònh vaø ñieåm maø VPI ñöôïc thay ñoåi hoaëc taùch boû. Moãi VPL goàm moät hoaëc moät soá VCL . VCI vaø VPI laø caùc giaù trò ñöôïc xaùc ñònh trong phaàn maøo ñaàu cuûa teá baøo ATM. Giaù trò VCI chæ ñöôïc thay ñoåi hoaëc taùch boû taïi thieát bò ñaàu cuoái hoaëc taïi nuùt chuyeån maïch VC. Giaù trò VPI ñöôïc thay ñoåi taïi thieát bò ñaàu cuoái, nuùt chuyeån maïch VP vaø boä noái xuyeân ( hoaëc boä taäp trung). Coù theå moâ taû nguyeân lyù chuyeån maïch VP vaø VC nhö hình trang beân. 2.1.1.3.4 Keát noái keânh aûo, keát noái ñöôøng aûo: a) Keát noái keânh aûo (VCC_ VC Connection): laø moät chuoãi lieân tieáp caùc VCL noái giöõa hai ñieåm maø taïi ñoù coù theà truy xuaát vaøo lôùp ATM (AAL) doøng teá baøo trong VCC laø doøng teá baøo moät chieàu, do vaäy moät cuoäc goïi seõ phaûi bao goàm hai VCC hoaït ñoäng theo hai chieàu ngöôïc nhau.
b) Keát noái ñöôøng aûo (VPC_ VP Connection): laø söï keát noái caùc VCL keát thuùc baèng moät ñieåm maø taïi ñoù giaù trò VCI ñöôïc hình thaønh, thoâng dòch hoaëc bò loaïi boû.