chuyển mạch ATM và ứng dụng

38
Thuật ngữ viết tắt …………………………………………………………….3 Danh mục hình vẽ …………………………………………………………….4 LỜI NÓI ĐẦU ………………………………………………………………..5 1.Giới thiệu chung về ATM ………………………………………………….6 2. KIẾN TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH BĂNG RỘNG ATM...........................................6 2.1.Mô đun điều khiển đầu vào (IM)...............7 2.2. Mô đun điều khiển đầu ra (OM)...............8 2.3. Khối điều khiển chấp nhận kết nối (CAC).....8 2.4. Khối quản lý hệ thống (SM)..................8 2.5. Khối chuyển mạch tế bào (CSF)...............8 3. NGUYÊN TẮC CHUYỂN MẠCH VÀ ĐỊNH TUYẾN............9 3.1. Quá trình chuyển mạch và xử lý gọi qua các hệ thống chuyển mạch ATM............................9 3.2. Nguyên tắc định tuyến trong chuyển mạch ATM 11 4. HOẠT ĐỘNG CHUYỂN MẠCH ATM......................13 5. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH BĂNG RỘNG ATM..........................................14 6.Giao Tiếp ATM...................................15 7. Liên Kết Dùng Mạng ATM:........................16 8. Kết Nối Các Mạng LAN Cũ Vào ATM................17 9. Cách Thay Đổi Trên ATM.........................19 1

Transcript of chuyển mạch ATM và ứng dụng

Page 1: chuyển mạch ATM và ứng dụng

Thuật ngữ viết tắt …………………………………………………………….3

Danh mục hình vẽ …………………………………………………………….4

LỜI NÓI ĐẦU ………………………………………………………………..5

1.Giới thiệu chung về ATM ………………………………………………….6

2. KIẾN TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH BĂNG RỘNG ATM......................................................................................................6

2.1.Mô đun điều khiển đầu vào (IM)............................................................7

2.2. Mô đun điều khiển đầu ra (OM).............................................................8

2.3. Khối điều khiển chấp nhận kết nối (CAC).............................................8

2.4. Khối quản lý hệ thống (SM)...................................................................8

2.5. Khối chuyển mạch tế bào (CSF)............................................................8

3. NGUYÊN TẮC CHUYỂN MẠCH VÀ ĐỊNH TUYẾN..............................9

3.1. Quá trình chuyển mạch và xử lý gọi qua các hệ thống chuyển mạch ATM..............................................................................................................9

3.2. Nguyên tắc định tuyến trong chuyển mạch ATM................................11

4. HOẠT ĐỘNG CHUYỂN MẠCH ATM.....................................................13

5. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH BĂNG RỘNG ATM................................................................................................................14

6.Giao Tiếp ATM...........................................................................................15

7. Liên Kết Dùng Mạng ATM:.......................................................................16

8. Kết Nối Các Mạng LAN Cũ Vào ATM.....................................................17

9. Cách Thay Đổi Trên ATM.........................................................................19

10. Kết Luận..................................................................................................20

CHƯƠNG II : Ứng Dụng ATM.....................................................................21

1.Tầng vật lý................................................................................................21

1

Page 2: chuyển mạch ATM và ứng dụng

2.Tầng ATM................................................................................................22

3.Tầng Thich nghi ATM.............................................................................23

2

Page 3: chuyển mạch ATM và ứng dụng

Thuật ngữ viết tắt :

ATM (Asynchronous Transfer Mode) :  Chế độ truyền không đồng bộ

CAC :điều khiển chấp nhận kết nối

SM: quản lý chuyển mạch

OC : module điều khiển đầu ra

IM : Mô đun điều khiển đầu vào

CSF : Khối chuyển mạch tế bào

SVCs: kết nối ảo chuyển mạch

Routing Information Table –RIT :bảng định tuyến

VPI :nhận dạng luồng ảo

VCI: nhận dạng kênh ảo

VCC :kết nối kênh ảo

VPC :kết nốiđường ảo

PVC :kênh ảo cố định (Permanent virtual circuit) SVC : kênh ảo chuyển mạch

UNI (User Network Interface ): Giao diện Mạng Người dùng

LAN (local area network) :mạng cục bộ

WAN (wide area network) :mạng diện rộng

ARP (Address Resolution Protocol )- Giao thưc Phân giải Địa chi

3

Page 4: chuyển mạch ATM và ứng dụng

Danh Mục Hình Vẽ 

Hình 2.1 Kiến trúc chung của chuyển mạch ATM

Hình 2.2 Sơ đồ khối chưc năng của một hệ thống chuyển mạch ATM

Hình 2.3 Sơ đồ khối module đầu vào (a) và mô đun đầu ra (b) Hình 3.1 Quá trình xử lý tế bào

Hình 3.2 Nguyên tắc tự định tuyến

Hình 3.3 Nguyên tắc bảng điềukhiển Hình 4.1 PVC Mạng ATM

Hình 4.2. SVC mạng ATM

4

Page 5: chuyển mạch ATM và ứng dụng

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay , cùng với sự phát triển về kinh tế- xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin của con người ngày càng cao. Bởi vậy công nghệ điện tử viễn thông có vai trò đặc biệt quan trọng nhất là trong giai đoạn bùng nổ thông tin như hiện nay. Các hệ thống điện tử viễn thông là phương tiện rất hữu ich để phục vụ cho nhu cầu trao đổi thông tin một cách cấp thiết.

Uỷ ban tư vấn viễn thông quốc tế CCITT đã đưa ra mô hình mạng viễn thông số hoá đa dịch vụ băng rộng B-ISDN ( Broadband Integrated Service Digital Network). B-ISDN được xây dựng trên cơ sở của mạng cáp quang đồng bộ , mạng thông minh ( IN)và công nghệ chuyển tải không đồng bộ (ATM) đã cho phép truyền tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu trên cùng một mạng duy nhất.

ATM là một công nghệ mới dựa trên cấu trúc tế bào ATM, nó kết hợp được các đặc điẻm kỹ thuật giữa chuyển mạch cổ điển của mạng điện thoại với chuyển mạch gói đã đáp ưng được nhu cầu thông tin của con người một cách toàn diện. Có thể nói hệ thống chuyển mạch ATM là phần quan trọng nhất của công nghệ ATM vì thế việc đi sâu nghiên cưu sự ảnh hưởng của cấu trúc phần cưng chuyển mạch ATM đến chất lượng dịch vụ là một vấn đề rất quan trọng và rất cần thiết.

Vời những nhận định trên chúng em đã tập trung tìm hiểu về chủ đề chuyển mạch ATM và ưng dụng. Mặc dù các thành viên trong nhóm đã tich cực tìm hiểu nhưng bài báo cáo cũng không tránh khỏi những thiếu sót,rất mong thầy và các bạn góp ý để bài báo cáo của chúng em đạt kết quả cao.Chúng e xin chân thành cảm ơn thầy Lê Nhật Thăng đã hướng dẫn chúng em làm đề tài này !

5

Page 6: chuyển mạch ATM và ứng dụng

CHƯƠNG I: CHUYỂN MẠCH ATM

1. Giới Thiệu Chung Về ATM

- Dựa trên kiểu truyền không đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer Mode)

cung cấp nhiều loại dịch vụ trên một mạng truyền thông duy nhất. ATM được

xem là kỹ thuật chuyển mạch chọn gói tốc độ cao được xây dựng trên cơ sở tổ

hợp các ưu điểm của chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh. ATM có khả

năng cung cấp nhiều loại dịch vụ với các yêu cầu khác nhau về QoS nhưng

vẫn đảm bảo hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng. Tế bào * Cell ) là đơn vị

thông tin cơ bản trong ATM, có độ dài cố định 53 byte, bao gồm 48 byte

thông tin và 5 byte tiêu đề chưa các thông tin liên quan để thiết lập và điều

khiển kết nối .Các dịch vụ trong mạng ATM gồm: CBR (Constant Bit Rate),

rt-VBR (real time - Variable Bit Rate ), nrt-VBR (non real time - Variable Bit

Rate), ABR (Avalible Bit Rate ), UBR (Unspecific Bit Rate). Các dịch vụ này

có thể phân thành hai loại là dịch vụ thời gian thực (CBR và rt-VBR) và dịch

vụ không theo thời gian thực (nrt-VBR, ABR và UBR).ATM có các tinh năng

QoS (quality of service - chất lượng dịch vụ), cho phép khách hàng chọn kiểu

lưu thông cần ưu tiên, như cho tiếng nói và video phải đến đúng lúc, để đảm

bảo răng thông tin it quan trọng không chiếm linh dòng lưu thông thời gian-

thực. Nó là một công nghệ có thể mở rộng, vận hành tư 25 Mbits/sec đến 2.46

Gbits/sec, nó có thể dễ dàng tich hợp với các mạng của các hãng truyền tải, và

nó hô trợ việc tich hợp với các công nghệ có săn (với những sự điều chinh

phù hợp).Khả năng mở rộng của ATM có ý nghia quan trọng đối với những

công ty đang phát triển.

6

Page 7: chuyển mạch ATM và ứng dụng

2. KIẾN TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH BĂNG RỘNG ATM

ATM là mạng kết nối định hướng, tất cả các tế bào ATM trong một kết nối thực tế được truyền theo một tuyến đường định săn. Những tế bào thuộc về một đấu nối được xác định bởi trường nhận dạng đường ảo và kênh ảo VPC/VCI. Các chuyển mạch gói thông thường hoạt động trong dải 1 ÷ 4000 gói tin/giây, trong khi đó, chuyển mạch ATM cần phải xử lý số lượng gói tin rất lớn tư 100 000 đến hàng triệu gói tin trong một giây. Về cơ bản, một nút chuyển mạch ATM phải thực hiện ba hoạt động: định tuyến, xếp hàng và biên dịch tiêu đề của các tế bào. Quá trình định tuyến là để xác định rơ tế bào được chọn đường nào để tư một đầu vào đến một đầu ra yêu cầu. Việc xếp hàng được sử dụng để giải quyết vấn đề xung đột khi tại một thời điềm có hơn một đầu vào có cùng một đầu ra yêu cầu. Trên thực tế có nhiều thiết kế khác nhau cho cấu trúc chuyển mạch ATM. Tuy nhiên, mô h�nh chưc năng chung của một hệ thống chuyển mạch ATM thường bao gồm ba phần chinh là:

* Giao diện chuyển mạch: Gồm một module điều khiển đầu vào (IC) và một module điều khiển đầu ra(OC).

* Trường chuyển mạch tế bào * Bộ xử lý điều khiển: Bao gồm hai phần chinh là điều khiển chấp nhận

kết nối (CAC) và quản lý chuyển mạch (SM).

Hình 2.1 Kiến trúc chung của chuyển mạch ATM

Hệ thống chuyển mạch ATM có chưc năng: Chuyển tiếp các tế bào dữ liệu người dùng tư các cổng đầu vào đến các cổng đầu ra thich hợp. Hô trợ các chưc năng tương ưng trong mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng quản lý của mô h�nh tham chiếu giao thưc B-ISDN.

Các hệ thống chuyển mạch ATM có thể giữ vai tr như các cổng để giao tiếp với những mạng khác như N-ISDN, LAN… Ngoài ra, nó c� n chưa các giao diện khác để trao đổi thông tin điều khiển và quản lý với các mạng có mục đich đặc biệt như mạng thông minh (IN) và mạng quản lý viễn thông (TMN).

7

Page 8: chuyển mạch ATM và ứng dụng

Hình 2.2 Sơ đồ khối chưc năng của một hệ thống chuyển mạch ATMHệ thống chuyển mạch ATM gồm 5 khối chưc năng cơ bản: Mô đun đầu

vào (IM), mô đun đầu ra (OM), điều khiển chấp nhận kết nối (CAC), quản lý hệ thống (SM) và khối chuyển mạch tế bào (CSF).

Hoạt động của IM và OM có thể được mô tả tổng quan như h�nh vẽ

Hình 2.3 Sơ đồ khối modul đầu vào (a) và mô đun đầu ra (b)

2.1.Mô đun điều khiển đầu vào (IM)

Thực hiện chưc năng tách luồng ATM khỏi khung truyền dẫn và xử lý các chưc năng sau đối với môi tế bào ATM:

- Kiểm tra lôi tiêu đề tế bào sử dụng trường HEC- Biên dịch các giá trị VPI/VCI.- Xác định cổng đầu ra- Chuyển tế bào báo hiệu đến CAC

8

Page 9: chuyển mạch ATM và ứng dụng

- Thực hiện điều khiển tham số người dùng/mạng (UPC/NPC) cho môi kết nối kênh ảo/đường ảo (VCC/VPC)

- Thêm vào tế bào dữ liệu người dùng các bit địa chi bổ sung (được gọi là thẻ định tuyến) trên cơ sở trường VPI/VCI trong tiêu đề tế bào. Thẻ này sau đó được CSF sử dụng để thực hiện chưc năng định tuyến và bị loại khi ra khỏi CSF.

2.2. Mô đun điều khiển đầu ra (OM)

Thực hiện việc phân phối tế bào đến đich hoặc tới một cổng đầu vào của một nút chuyển mạch khác sau khi đă biên dịch tế bào. Nó thực hiện các chưc năng sau:

- Loại bỏ thẻ định tuyến được gán ở IM.- Có thể biên dịch các giá trị VPI/VCI.- Tạo trường HEC mới.- Chèn các tế bào quản lý và điều khiển (nhận được tư CAC và SM) vào luồng tế bàođầu ra. - Thich ưng luồng tế bào vào khung truyền dẫn.

2.3. Khối điều khiển chấp nhận kết nối (CAC)

CAC có chưc năng thiết lập, giám sát và giải phóng các kết nối ảo. CAC nhận tế bào báo hiệu tư IM, tách lấy thông tin báo hiệu, biên dịch và cập nhật. Cuối cùng CAC tạo ra tế bào báo hiệu mới và gửi chúng đến OM.

2.4. Khối quản lý hệ thống (SM)

Các chưc năng quản lý gồm quản lý lôi, quản lý hiệu năng, quản lý cấu h�nh, quản lý tinh cước, quản lý bảo mật và quản lý lưu lượng. Để thực hiện các chưc năng này cần rất nhiều sự truyền thông bên trong chuyển mạch giữa SM và các khối chưc năng khác.

- Xử lý OA&M lớp vật lư- OA&M lớp ATM- Quản lý cấu h�nh các thành phần chuyển mạch- Kiểm soát bảo mật cho các cơ sở dữ liệu chuyển mạch- Đo lường mưc sử dụng các tài nguyên chuyển mạch- Quản lý lưu lượng- Tổ chưc thông tin quản lư,- Quản lý khách hàng - mạng,- Giao diện với hệ thống vận hành- Hô trợ quản lý mạng.

2.5. Khối chuyển mạch tế bào (CSF)

Là phần trung tâm của hệ thống chuyển mạch ATM, thực hiện chưc năng

9

Page 10: chuyển mạch ATM và ứng dụng

chinh là định tuyến các tế bào dữ liệu (có thể bao gồm cả các tế bào báo hiệu và định tuyến) tư IM đến OM thich hợp. Và một số chưc năng khác bao gồm:

- Đệm tế bào- Multicast/Broadcast- Dung sai, lập lịch tế bào trên cơ sở các ưu tiên về trễ.- Giám sát tắc nghẽn và kich hoạt chi thị tắc nghẽn chuyển tiếp ngay lập tưc (ECFI).

3. NGUYÊN TẮC CHUYỂN MẠCH VÀ ĐỊNH TUYẾN

3.1. Quá trình chuyển mạch và xử lý gọi qua các hệ thống chuyển mạch ATM

Giao thưc ATM tương ưng với lớp 2 như đă định nghia trong mô h�nh tham chiếu (OSI) các hệ thống mở. ATM là kêt nối có hướng, một kết nối cuối- cuối (hay kênh ảo) cần được thiết lập trước khi định tuyến các tế bào ATM. Các tế bào được định tuyến dựa trên hai giá trị quan trọng chưa trong 5 byte mào đầu tế bào: nhận dạng luồng ảo (VPI) và nhận dạng kênh ảo (VCI), trong đó một luồng ảo bao gồm một số các kênh ảo. Số các bit dành cho VPI phụ thuộc vào kiểu giao diện. Nếu đó là giao diện người sử dụng (UNI), giữa người sử dụng và chuyển mạch ATM đầu tiên, 8 bit được dành cho VPI. Điều này có nghia là có tới 28 = 256 luồng ảo săn có trong điểm truy nhập người sử dụng. Mặt khác nếu nó là giao diện node mạng (NNI), giữa các chuyển mạch trung gian ATM, 12 bit sẽ dành cho VPI. Điều này cho thấy có 212=4096 luồng ảo có thể có giữa các chuyển mạch ATM. Trong cả UNI và NNI, có 16 bit dành cho VCI. VÌ thế có 216=65 536 kênh ảo cho môi luồng ảo.

Sự kết hợp cả VPI và VCI tạo nên một liên kết ảo giữa hai đầu cuối. Thay v� có cùng VPI/VCI cho toàn bộ luồng định tuyến, VPI/VCI được xác định trên môi liên kết cơ sở thay đổi với môi chuyển mạch ATM. Một cách cụ thể, tại môi liên kết đầu vào đến một node chuyển mạch, một VPI/VCI có thể được thay thế băng một VPI/VCI khác tại đầu ra băng sự tham chiếu tới một bảng gọi là bảng định tuyến (Routing Information Table -RIT) trong chuyển mạch ATM. Với bảng định tuyến mạng ATM có thể tăng số lượng các đường định tuyến.

Môi chuyển mạch ATM có một bảng định tuyến chưa it nhất các trường sau: VPI/VCI cũ, VPI/VCI mới, địa chi cổng đầu ra, và trường ưu tiên (tuỳ chọn). Khi một tế bào ATM đến một đường đầu vào của chuyển mạch, nó bị chia thành 5 byte mào đầu và 48 byte tải trọng. Băng cách sử dụng VPI/ VCI chưa trong phần mào đầu như giá trị VPI/VCI cũ, chuyển mạch t �m trong bảng định tuyến VPI/VCI mới của các tế bào đang đi đến. Khi đă tìm thấy, giá trị VPI/VCI cũ sẽ được thay thế băng VPI/VCI mới. Hơn nữa địa chi cổng đầu ra tương ưng và trường ưu tiên được đinh kèm trong 48 byte tải trọng trước khi

10

Page 11: chuyển mạch ATM và ứng dụng

nó được gửi đến kết cấu chuyển mạch. Địa chi cổng đầu ra chi tới cổng đầu ra nào mà tế bào được định tuyến. Có ba kiểu định tuyến trong kết cấu chuyển mạch: chế độ unicast là chế độ mà một tế bào được định tuyến tới một cổng đầu ra xác định, multicast là chế độ một tế bào được định tuyến tới một số các cổng đầu ra, và broadcast là chế độ một tế bào được định tuyến tới tất cả các cổng đầu ra. Trường ưu tiên cho phép chuyển mạch truyền các tế bào một cách có lựa chọn tới các cổng đầu ra hay loại chúng khi bộ đệm bị đầy, tuỳ theo các yêu cầu dịch vụ.

Các kết nối ATM được thiết lập trước hoặc thiết lập một cách linh động theo báo hiệu được sử dụng, giống như báo hiệu UNI và báo hiệu định tuyến giao diện mạng - mạng riêng (PNNI). Thiết lập trước được tham chiếu tới các kết nối ảo cố định (PVCs), thiết lập linh động được tham chiếu tới các kết nối ảo chuyển mạch (SVCs). Với các SVCs, bảng định tuyến được cập nhật bởi bộ xử li cuộc gọi trong suốt quá trình thiết lập cuộc gọi. Qúa trình thiết lập cuộc gọi sẽ t �m một đường định tuyến phù hợp giữa nguồn và đich. VPI/VCI của môi đường dẫn dọc theo tuyến, các địa chi cổng đầu ra của các bộ chuyển mạch và trường ưu tiên được xác định và được bộ xử li cuộc gọi điền vào bảng. Bộ xử li cuộc gọi phải đảm bảo răng tại môi chuyển mạch, VPI/VCI của các tế bào đang đến tư các cổng đầu vào khác nhau có cùng một cổng đầu ra là khác nhau. Môi chuyển mạch ATM có một bộ xử li cuộc gọi. Hình sau chi ra một bộ xử li cuộc gọi cập nhật bảng định tuyến trong chuyển mạch.

Hình 3.1 Quá trình xử lý tế bào

11

Page 12: chuyển mạch ATM và ứng dụng

Ở hình vẽ này, khi một cuộc gọi được thiết lập thành công nguồn bắt đầu gửi tế bào có VPI/VCI được ghi là W. Ngay khi tế bào này đến chuyển mạch ATM đầu tiên, đường vào bảng định tuyến được t �m kiếm. Lối vào thich hợp được t �m thấy với VPI/VCI mới có giá trị X, thay thế giá trị W. Địa chi cổng đầu ra tương ưng (có giá trị 100) và trường địa chi được đinh kèm tới tế bào v� thế tế bào có thể được định tuyến tới cổng đầu ra 100 của chuyển mạch đầu tiên. Tại chuyển mạch ATM thư hai, VPI/VCI của tế bào mà giá trị X được cập nhật với giá trị mới Y. Dựa vào địa chi cổng đầu ra đạt được tư bảng, tế bào đang đến được định tuyến tới cổng đầu ra 10. Hoạt động này được lặp lại trong các chuyển mạch khác dọc theo đường tới đich. Khi kết nối kết thúc, bộ xử li cuộc gọi xoá lối vào liên kết trong bảng dọc theo đường truyền.

Trong trường hợp multicast, một tế bào được sao chép thành nhiều bản, và môi bản sao được định tuyến tới môi cổng đầu ra. V� VPI/VCI của môi bản sao tại cổng đầu ra có thể khác nhau, sự thay thế VPI/VCI thường được thực hiện tại các cổng đầu ra thay v� cổng đầu vào. Kết quả là bảng định tuyến được chia làm 2 phần, một tại đầu ra và một tại đầu vào. Tại đầu vào có hai trường trong bảng định tuyến: VPI/VCI cũ và N bit thông tin định tuyến. Tại đầu ra có ba trường trong bảng định tuyến: Số cổng đầu vào, VPI/VCI cũ, và VPI/VCI mới. Sự kết hợp của số của cổng đầu vào và VPI/VCI cũ có thể nhận dạng duy nhất kết nối multicast và được sử dụng như một chi số để định vị VPI/VCI mới tại cổng đầu ra. Khi nhiều VPI/VCI tư các cổng đầu vào khác nhau có thể hợp lại tại cùng cổng đầu ra và có giá trị VPI/VCI cũ giống nhau, v� thế nó phải sử dụng thông tin thêm như phần của chi số cho bảng định tuyến. Sử dụng số cổng đầu vào là hợp li và là cách dễ dàng.

3.2. Nguyên tắc định tuyến trong chuyển mạch ATM

Có hai phương thưc định tuyến được sử dụng trong chuyển mạch ATM, đó là nguyên tắc tự định tuyến và định tuyến dùng bảng định tuyến.

a. Nguyên tắc tự định tuyến

Hình 3.2 Nguyên tắc tự định tuyếnTheo nguyên tắc này: Việc biên dịch VPI/VCI cần phải thực hiện tại đầu

vào của các phần tử chuyển mạch sau khi biên dịch xong tế bào sẽ được thêm phần mở rộng băng một định danh nội bộ thể hiện răng đă xử lý tiêu đề của tế bào. Tiêu đề mới của tế bào được đặt trước nhờ nội dung của bảng biên dịch,

12

Page 13: chuyển mạch ATM và ứng dụng

việc tăng thêm tiêu đề tế bào ở đây yêu cầu tăng thêm tốc độ nội bộ của ma trận chuyển mạch. Ngay sau khi tế bào có được định danh nội bộ, nó được định hướng theo nguyên tắc tự định hướng. Môi cuộc nối tư đầu vào tới đầu ra có một tên nội bộ năm trong ma trận chuyển mạch xác định. Trong các cuộc nối đa điểm VPI/VCI được gán tên nội bộ nhiều chuyển mạch do đó có khả năng các tế bào được nhân bản và định hướng tới các đich khác nhau phụ thuộc vào tên được gán.

b. Nguyên tắc bảng định tuyến

Theo nguyên tắc này, VPI/VCI trong tiêu đề tế bào được biên dịch tại môi phần tử chuyển mạch thành một tiêu đề mới và mă số cổng đầu ra thich hợp nhờ một bảng định tuyến gắn với phần tử chuyển mạch này. Trong giai đoạn thiết lập cuộc nối, nội dung của bảng được cập nhật.

Hình 3.3 Nguyên tắc bảng điềukhiển

13

Page 14: chuyển mạch ATM và ứng dụng

4. HOẠT ĐỘNG CHUYỂN MẠCH ATM

Ta hãy xét một vi dụ ưng dụng của ATM để cung cấp dịch vụ cho người dùng. Thuê bao ATM có thể nhận được dịch vụ băng hai cách sau :

• Qua kênh ảo cố định PVC (Permanent virtual circuit) và • Qua kênh ảo chuyển mạch SVC (Switched virtual circuit)

PVC : Kênh ảo cố định Các thành phần cơ bản bao gồm PABX là tổng đài ATM dùng riêng để

hô trợ cho các dịch vụ điện thoại. Router là bộ định hướng dùng để kết nối các mạng LAN qua mạng chuyển mạch. MUX thực hiện chưc năng ghép kênh các tế bào ATM. Người điều hành mạng (Network Operator) có chưc năng hô trợ cho việc thiết lập/Giải phóng các kênh ảo cố định.

Hình 4.1 PVC Mạng ATM

Việc thiết lập kênh PVC theo thủ tục sau tương tự như kênh cho thuê: 1. Thuê bao gọi nhà cung cấp yêu cầu kênh PVC 2. Thuê bao đưa địa chi đich, tốc độ bit yêu cầu và thời gain sử dụng 3. “Điện thoại viên” (Network Operator) đưa các thông tin này qua thiết

bị kết cuối (Terminal) để thiết lập kênh tương tự như điện thoại viên b�nh thường

4. Kênh nối được thiết lập. 5. Thuê bao trả tiền theo qui định thuê kênh hay theo chi tiết cuộc gọi. Như vậy đối với h�nh thưc PVC tương tự như thủ tục thuê kênh truyền

thống nhưng nó có các ưu điểm sau : • Gần như thời gian thực • Độ rộng băng theo yêu cầu • Không có thủ tục thiết lập cuộc gọi • Nailed-up connection nghia là luôn luôn có mạch nối giữa các điểm

yêu cầu • Dễ mở rộng hay giải phóng đường nối

14

Page 15: chuyển mạch ATM và ứng dụng

SVC : Kênh ảo chuyển mạch Đối với phương thưc này, khi cuộc gọi thiết lập, giá trị mặc định hoặc

theo năng lực hay gán tốc độ là 64 kb/s và ngay khi cuộc gọi thiết lập mạch sẽ được gán cho người dùng và dành riêng cho người dùng (Điện thoại thông thường). H� nh vẽ dưới đây minh hoạt hoạt động của mạng ATM phục vụ cho một cuộc gọi.

Hình 4.2. SVC mạng ATM Thuê bao chủ gọi nhấc máy và quay số, cuộc gọi hướng tới ATM-Hub

(Trung tâm ATM), nó thich ưng các thông tin báo hiệu vào tế bào ATM. ATM-Hub kiểm tra tốc độ bit yêu cầu, dùng các thông tin chưa trong phần tải tin của tế bào ATM. Các tế bào ATM báo hiệu qua mạng tới đich để thiết lập nối. Khi tế bào tới đich, ATM Hub phia đich sẽ giửi các tế bào ngược lại với các thông tin về kênh ảo để thiết lập kênh nối. Khi các tế bào này tới chủ gọi, ATM-Hub gán cho các tế bào giá trị VCI thich hợp và mạng bây giờ biết định tuyến cụ thể thế nào. Khi thiết lập nối xong, tin của người dùng trong tế bào chưa VPI/VCI trong tiêu đề.

Khi phát tế bào ATM báo hiệu tư chủ gọi có chưa địa chi đich. Tại các tổng đài ATM phát các tế bào này theo kiểu quảng bá. Tới các các đich chúng được kiểm tra, nếu đúng đich thực sự th� đich sẽ phát ngược lại. Trên đường đi sẽ gán các giá trị VPIi/VCIj và đưa vào phần tải tin của tế bào ATM. Tế bào nào trở về thuê bao chủ gọi đầu tiên chinh là đường đi ngắn nhất.

5. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH BĂNG RỘNG ATM

Như đă biết, mạng ATM hô trợ cho các dịch vụ băng rộng. Môi một dịch vụ có yêu cầu tốc độ bit khác nhau ( CBR,VBR), Tinh trong suốt(Ti lệ mất mát tế bào, lôi bit), và trong suốt về thời gian ( trễ, trượt thời gian). V� vậy chuyển mạch ATM được thiết kế để thoả măn các yêu cầu đ�i hỏi.

Tốc độ bit yêu cầu cho các dịch vụ băng rộng thay đổi theo tưng dịch vụ, thông thường thay đổi tư vài kb/s tới 150 Mb/s. Tốc độ truyền dẫn tối thiểu của truyền dẫn SDH là 155Mb/s, v� vậy tốc độ tối thiểu của đường dây hô trợ

15

Page 16: chuyển mạch ATM và ứng dụng

bởi chuyển mạch ATM là 155 Mb/s. Số lượng các cổng hô trợ bởi chuyển mạch được gọi là dung lượng

đường dây của chuyển mạch. Trong mạng công công B-ISDN, chuyển mạch ATM có thể yêu cầu tối thiểt 1000 cổng cho các đấu nối thuê bao và trung kế. Tich số của tốc độ đường V và dung lượng đường được gọi là độ thông qua của một chuyển mạch (Độ thông qua = VN). Nó rất dễ dàng để tinh độ thông qua của trường chuyển mạch phải lớn hơn 150 Gb/s.

Trong mạng B-ISDN một số dịch vụ yêu cầu phân bổ, v� vậy trường chuyển mạch ATM phải có được chưc năng multicast và quảng bá.

Hiệu năng của trường chuyển mạch được đặc trưng bởi khả năng nghẽn (phong toả) đấu nối và trễ chuyển mạch. Một vài chuyển mạch có tinh chất không tắc nghẽn hoàn toàn, nó thể hiện không có sự tranh chấp trong trường chuyển mạch. Với các chuyển mạch có nghẽn, kich thước mạng và, chi định nguồn tài nguyên là các yếu tố quan trọng để tránh tắc nghẽn. Sự mất mát tế bào cũng do nguyên nhân tràn bộ đệm. Thông thường, các giá trị của xác suất mất mát tế bào trong các trường chuyển mạch ATM cho phép trong khoảng 10-8-10-11. Trễ chuyển mạch ảnh hưởng tới tinh trong suốt của thời gian và thông thường tư 10-1000 micro giây, với trượt thời gian khoảng vài trăm micro giây hoặc nhỏ hơn. Dưới đây là 3 tham số cơ bản để đánh giá hiệu năng của trường chuyển mạch ATM:

Khả năng thông qua của trường chuyển mạch : Đó là lưu lượng truyền qua trường chuyển mạch, được định nghia như là xác suất một gói tin truyền trong một khe qua trường chuyển mạch tới đầu ra. Độ thông qua tối đa của trường chuyển mạch thường được gọi là dung lượng chuyển mạch, chi thị mưc tải thực hiện được khi đầu vào có mưc tải cao nhất. Độ trễ trung b�nh của gói: Số lượng thời gian trung b�nh yêu cầu của chuyển mạch để chuyển các gói tư đầu vào tới đầu ra theo yêu cầu. Xác suất mất tế bào : Nó được định nghia như là xác suất mà các gói nhận được trong đầu vào mất trong trường chuyển mạch v� tràn bộ đệm hoặc do tranh chấp. Một hệ thống chuyển mạch lý tưởng cần phải chuyển tất cả các gói mà không gây mất mát với trễ truyền có thể nhỏ nhất, với thư tự gói ổn định

6.Giao Tiếp ATM

Có một số cách để nối kết các mạng ATM.

- UNI (User Network Interface - Giao diện Mạng Người dùng).Định

nghia kết nối giữa thiết bị người dùng và thiết bị ATM. Khi được kết nối đến

16

Page 17: chuyển mạch ATM và ứng dụng

một ATM WAN, UNI là đường truyền thuê bao giữa địa điểm khách hàng và

điểm truy cập của hãng truyền tải. Nó có thể là một đường T1 hay một ATM

- FUNI (Frame UNI). Đường truyền FUNI truyền các khung đến mạng

ATM, tại đó chúng được chuyển thành các cell bởi hãng truyền tải. FUNI có

thể giảm những chi phi phần cưng.

- NNI (Network-to-Network Interface - Giao diện Mạng-đến-Mạng) Đây

là giao diện giữa các thiết bị ATM.

- ICI (Intercarrier Interface - Giao diện giữa các -hãng truyền tải).Đây là

giao diện giữa các điểm kết nối ATM giữa các mạng của hãng truyền tải khác

nhau.

- DXI (Data Exchange Interface - Giao diện Trao đổi Dữ liệu) Phương

pháp này cung cấp một giao diện cho thiết bị cũ dùng lại như các bộ định

tuyến và ATM băng phương pháp tạo khung HDLC (High-level Data Link

Control - Điều khiển Liên kết dữ liệu Mưc-cao). Các gói dữ liệu, không phải

các cell, được truyền đến giao diện ATM.

7. Liên Kết Dùng Mạng ATM:

- Hầu hết những thảo luận trên đây liên quan đến việc dùng các mạng

ATM của hãng truyền tải để xây dựng các WAN, nhưng ATM cũng có thể

được dùng để xây dựng các mạng dùng riêng. Một LAN nội bộ có thể được

xây dựng hoàn chinh băng ATM băng cách cài đặt các ATM NIC trong các

máy trạm và kết nối các máy trạm này đến một bộ chuyển mạch ATM. Tuy

nhiên, mạng thuần túy ATM là hiếm. Một kịch bản phổ biến hơn là liên kết

các mạng kiểu khung như Ethernet đến một đường trục của ATM hay xây

dựng một mạng chuyển mạch.

17

Page 18: chuyển mạch ATM và ứng dụng

- Ngày nay, mọi người có thể gọi trực tiếp cho nhau mà không cần sự

giúp đơ của điều hành viên. Đây là mục tiêu của ATM cho phép một người

dùng kết nối với bất kỳ người dùng khác qua một mạng ATM cục bộ hay diện

rộng. Yếu tố quan trọng là người dùng (hay các ưng dụng người dùng) có thể

yêu cầu ro các thông số chất lượng dịch vụ QoS của ATM. Nói cách khác,

nếu một người dùng cần một tốc độ bit không đổi cho video, thì anh ta hay cô

ta có thể yêu cầu mạng ATM đáp ưng điều đó (hay ưng dụng sẽ yêu cầu).

Vấn đề duy nhất là những chiến lược giả lập LAN hiện tại có khuynh hướng

dấu không cho các giao thưc và ưng dụng tầng cao hơn chạy trong máy tinh

của người dùng biết về ATM. Vì điều này, các ưng dụng không có cách nào

để yêu cầu ro QoS. Tuy nhiên, nhà cung cấp và các ATM Forum (Diễn đàn

ATM) đang phát triển những chiến lược mới để cho phép điều này.

8. Kết Nối Các Mạng LAN Cũ Vào ATM

- Việc kết nối các mạng LAN cũ dùng lại vào ATM thì khó khăn. Một lý

do là các mạng LAN truyền thống là các mạng phi kết nối còn ATM là hướng

kết nối. Khi một trạm Ethernet thực hiện truyền, tất cả các trạm khác trên

mạng có thể thấy thông điệp, nhưng chi có trạm mà thông điệp được định địa

chi đến mới đáp ưng. Nhưng nếu mạng được xây dựng với một bộ chuyển

mạch ATM, các trạm có khả năng nối kết với nhau qua các mạch ảo ATM

thay cho môi trường dùng chung để phát tán thông tin.

- Băng cách nào một trạm biết được mạch cần dùng khi gởi một thông

điệp đến một trạm khác? Các mạng IP giải quyết vấn đề này băng ARP

(Address Resolution Protocol - Giao thưc Phân giải Địa chi). Một máy chủ

gởi một thông điệp đến tất cả các trạm để hỏi về địa

chi IP của trạm đó. Một địa chi MAC (Medium Access Control - Điều khiển

Truy cập Phương tiện) được trả về bởi trạm sở hữu địa chi.

18

Page 19: chuyển mạch ATM và ứng dụng

- Phương pháp này không làm việc trên ATM bởi vì ATM không hô trợ

kỹ thuật broadcast. Một trạm sẽ cần gởi một yêu cầu như vậy lên mọi mạch.

Điều này gây lãng phi băng thông. Vấn đề đã được giải quyết băng cách đưa

ra một phương pháp để giả lập một LAN cho ATM. ATM Forum (Diễn đàn

ATM) đã định nghia qui cách kỹ thuật LAN 1.0 (LAN Emulation - Giả lập

LAN) vào năm 1995. Nhưng về cơ bản LAN thực hiện hai việc sau:

+ Nó cung cấp một phương pháp độc lập với giao thưc để các thiết bị

của một LAN phi kết nối, dựa trên khung, liên lạc qua một mạng hướng kết

nối, dựa trên cell. Nó định nghia cách các client được gắn vào-LAN có thể

liên lạc với những server được gắn vào một ATM nhưng không cần thay đổi

phần mềm ưng dụng.

+ Để giải quyết vấn đề tìm kiếm địa chi mạch tương ưng với các địa

chi IP, LANE định nghia một LES (LAN Emulation Server - Server Giả lập

LAN). Server duy trì một bảng để ghi những địa chi mạch tương ưng với các

địa chi IP. IETF (Internet Engineering Task Force - Lực lượng Đặc nhiệm Kỹ

thuật Internet) cũng chấp nhận mô hình này đến một mưc độ nào đó và đã gọi

LES Server là ATM-ARP server (ATM Address Resolution Protocol - Giao

thưc Phân giải Địa chi ATM).

- Vẫn còn một vấn đề khác là các mạng Ethernet dùng kỹ thuật broadcast

hay multicast (gởi đến tất cả hay những trạm được chọn, thư tự tương ưng) để

thi hành nhiều tác vụ. Nếu bạn dự định nối kết Ethernet và ATM với nhau,

bạn cần hô trợ những tác vụ này. Trong trường hợp nầy, một BUS

(broadcast/unknown server) được đưa ra. Nó duy trì một sự kết nối đến mọi

trạm và có thể thi hành các tác vụ broadcast hay multicast.

- LAN không cung cấp một giải pháp đầy đủ cho việc có được khả năng

kết nối ATM xuyên suốt. Một khi các LAN client cũ dùng lại được kết nối

đến đường trục ATM nầy, chúng vẫn cần tìm cách đặc tả được QoS của 19

Page 20: chuyển mạch ATM và ứng dụng

ATM. Như đã được đề cập, LAN có khuynh hướng dấu không cho ATM biết

về các ưng dụng do đó các client của Ethernet và Token Ring đang dùng có

thể chạy bình thường. Tuy nhiên các ưng dụng chi thấy LAN dựa trên-khung

và không có cách nào để nói chuyện với mạng ATM, do vậy chúng không

biết các mưc QoS hiện có của ATM. ATM Forum (Diễn đàn ATM) đang làm

việc để điều chinh vấn đề này băng LAN version 2.0.

- Trong khi chờ đợi, những giải pháp như PACE của 3Com (priority

access control enabled - cho phép điều khiển sự truy cập có độ ưu tiên) có thể

mở rộng QoS đến với máy tinh để bàn. Cũng xem “IP over ATM”.

- Một giải pháp khác được gọi là Cells in Frames (Các cell trong khung),

đã vượt qua cả quãng đường dài để định nghia cách thưc để cho phép máy

tinh để bàn dùng ATM. Phương pháp này giả lập ATM băng cách mang các

cell trong các khung

- Vẫn còn một giải pháp khác là đưa sự hô trợ ATM vào các API, và các

API được sử dụng bởi các lập trình viên để phát triển các ưng dụng. WinSock

Group đã thêm QoS vào Windows API, và X/Open đang cải tiến tập UNIX

API. Những sự nâng cấp sẽ có để dùng dưới dạng các driver (trình điều khiển)

có thể cài đặt. Về cơ bản, Một ưng dụng tương thich QoS sẽ có thể chuyển

một yêu cầu mạch ảo đến một ATM driver với các thông số cụ thể về dịch vụ,

băng thông, và các đặc tinh trì hoãn. ATM driver đến phiên nó sẽ thông báo

đến mạng ATM để thiết lập mạch ảo.

9. Cách Thay Đổi Trên ATM

- ATM đã có một thời gian dài và nhiều sự phát triển đang diễn ra trong

đó người ta bỏ qua một số tiêu chuân để có thể hô trợ cho các mạng và giao

thưc cũ dùng lại. Nhiều nhà cung cấp đang tập trung vào việc cải tiến các bộ

20

Page 21: chuyển mạch ATM và ứng dụng

định tuyến của họ. Bay Networks và Cisco có các bộ định tuyến nhiều cổng

trong đó môi cổng có bộ xử lý riêng của nó để định tuyến cho thông tin với

tốc độ lên đến 100,000 gói dữ liệu trong một giây. Điều này nâng năng lực xử

lý gói tổng cộng của những thiết bị như vậy lên hơn 1 triệu gói dữ liệu trong

một giây.

- Các giải thuật NetFlow của Cisco có thể định danh những dòng gói dài

hoặc tuần hoàn giữa nguồn và đich, và thiết lập những phiên làm việc hướng

kết nối cho những dòng này. Thay vì phải xem xét tiêu đề hoàn chinh cho mọi

gói dữ liệu, và sẽ mất nhiều thời gian xử lý, chi gói dữ liệu đầu tiên được đọc,

và dòng gói dữ liệu được thiết lập tư thông tin trong gói dữ liệu đó. Di nhiên,

không phải tất cả những sự trao đổi thông tin đều có thể được xem như dòng

gói đủ lớn để thiết lập các phiên làm việc dòng.

10. Kết Luận

- ATM được xem như là mạng của tương lai có khả nǎng tich hợp mọi

dịch vụ cũng như các đặc tinh cần phải có, ATM thiết kế chủ yếu cho xử lý

thời gian thực như tiếng nói, âm thanh và hình ảnh, ATM cung cấp một mạng

thống nhất cho mọi loại số liệu: tiếng nói, dữ liệu, video và dữ liệu đa phương

tiện. ATM cho phép tich hợp các mạng với việc tǎng cường tinh hiệu quả và

khả nǎng quản lý mạng và cung cấp công nghệ liên mạng chung để thực hiện

các mạng riêng và các mạng công cộng.

21

Page 22: chuyển mạch ATM và ứng dụng

CHƯƠNG II : Ứng Dụng ATM

- Tầng vật lý định nghia giao diện điện tử hoặc vật lý, các tốc độ đường

truyền, và những đặc tinh vật lý khác. ATM độc lập với bất kỳ phương tiện

truyền nào.

- Tầng ATM định nghia định dạng cell, cách thưc các cell được truyền,

và cách xử lý tắt nghẽn. Nó cũng định nghia sự thiết lập và hủy bỏ mạch ảo.

- Tầng thich nghi ATM định nghia qui trình chuyển đổi thông tin tư

những tầng cao hơn thành các ATM cell. Trong môi trường mạng, nó cung

cấp giao diện cho việc chuyển các khung thành các cell cho Ethernet, Token

Ring, và những giao thưc mạng khác.

1.Tầng vật lý

- Tầng vật lý của ATM không định nghia bất kỳ một phương tiện riêng

nào. Các LAN đã được thiết kế cho cáp đồng trục hay dây xoắn-đôi và có

những qui cách kỹ thuật cưng nhắc định ra băng thông chinh xác. Những qui

cách kỹ thuật đã được thiết lập để phù hợp với những thành phần điện có săn

tại thời điểm thiết kế. ATM hô trợ nhiều phương tiện khác nhau, bao gồm cả

những phương tiện hiện có được dùng trong những hệ thống liên lạc khác.

- Các nhà công nghiệp có xu hướng chấp nhận SONET (Synchronous

Optical Network - Mạng Quang Đồng bộ) như phương tiện truyền vật lý

ATM cho cả các ưng dụng LAN và WAN. ATM Forum (Diễn đàn ATM) thì

đang đề nghị dùng FDDI (100 Mbits/sec), Fibre

Channel (155 Mbits/sec), OC3 SONET (155 Mbits/sec), và T3 (45 Mbits/sec)

làm giao diện vật lý cho ATM. Hiện tại, hầu hết các hãng truyền tải đang

cung cấp các đường nối T3 vào các mạng ATM của họ.

22

Page 23: chuyển mạch ATM và ứng dụng

2.Tầng ATM

- Tầng ATM định nghia cấu trúc của ATM cell. Nó cũng định nghia việc

định tuyến và kênh ảo, cũng như kiểm soát lôi.

- ATM cell có hai dạng tiêu đề (header). Một là UNI (User Network

Interface - Giao diện Mạng Người dùng), được dùng trong những cell do

người dùng gởi, và tiêu đề thư hai là NNI (Network-to-Network Interface -

Giao diện Mạng-đến-Mạng), được gởi bởi những bộ chuyển mạch đến các bộ

chuyển mạch khác. NNI cell không có trường GFC (Generic Flow Control -

Điều khiển Dòng Tổng quát).

- ATM cell dài 53 byte; 48 byte dùng cho dữ liệu và 5 byte dùng cho

thông tin tiêu đề. Chú ý răng thông tin tiêu đề chiếm gần 10 phần trăm cell,

tạo chi phi phát sinh lớn trên những đường truyền dài. Các ATM cell là những

gói thông tin chưa dữ liệu và thông tin tiêu đề, trong đó thông tin tiêu đề chưa

thông tin kênh và thông tin đường đi giúp định hướng cell đến đich của nó.

Thông tin được chưa trong môi trường (field) của tiêu đề được định nghia như

sau :

+ GFC (Generic Flow Control - Điều khiển Dòng Tổng quát) Trường

này vẫn chưa được định nghia trong tiêu đề UNI cell và ngay cả trong tiêu đề

NNI cell.

+ VPI (Virtual Path Identifier - Phần tử Định danh Đường Ao) Định

dạng những đường ảo giữa các người dùng hay giữa các người dùng và các

mạng.

+ VCI (Virtual Channel Identifier - Phần tử Định danh Kênh Ao)

Định dạng kênh ảo giữa các người dùng hay giữa người dùng và mạng.

23

Page 24: chuyển mạch ATM và ứng dụng

+ PTI (Payload Type Indicator - Bộ chi thị Kiểu Tải-thuê) Chi ra kiểu

của thông tin trong vùng dữ liệu của cell, cho biết đó là thông tin của người

dùng, thông tin mạng, hay thông tin quản lý.

+ CLP (Cell Loss Priority - Quyền Ưu tiên Hủy Cell) Định nghia

cách thưc để hủy bỏ những cell nào đó nếu tắc nghẽn mạng xảy ra. Trường

này chưa những giá trị ưu tiên, với 0 chi ra răng cell có độ độ ưu tiên cao

nhất.

+ HEC (Header Error Control - Điều khiển Lôi Tiêu đề) Cung cấp

thông tin cho việc phát hiện và sửa sai những lôi đơn bit.

3.Tầng Thich nghi ATM

- AAL tập trung các gói dữ liệu tư các tầng cao hơn vào các ATM cell.

Cho vi dụ, trong trường hợp của một gói dữ liệu 1K, AAL sẽ phân nó thành

21 phần và đặt môi phần vào một cell để chuyển đi.

- AAL có nhiều kiểu và tầng điều hành dịch vụ khác nhau để phù hợp với

những kiểu lưu thông khác nhau. Các tầng dịch vụ phân loại các ưng dụng

dựa trên phương pháp các bit được truyền, băng thông và những kiểu kết nối

đòi hỏi.

Kiêu 1. Một dịch vụ CRB (constant bit rate - tốc độ bit không đổi) hướng kết

nối với việc qui định thời gian cho các ưng dụng audio và video.

Kiêu 2. Một dịch vụ VBR (variable bit rate - tốc độ bit thay đổi) cho các ưng

dụng thời gian thực trong đó những mất mác nhỏ là có thể chấp nhận, và cho

những ưng dụng không-thời gian thực, như xử lý giao dịch.

Kiêu ¾. Một dịch vụ ABR (available bit rate - tốc độ bit có săn) cho các ưng

dụng không-quan trọng-về-thời gian như liên mạng LAN hay giả lập LAN.

24

Page 25: chuyển mạch ATM và ứng dụng

Một mưc dịch vụ cơ bản luôn luôn săn sàng, và băng thông dự phòng cho

những cao điểm lưu thông, nếu băng thông mạng vẫn còn.

Kiêu 5. Một dịch vụ UBR (unspecified bit rate - tốc độ bit không được chi ro)

cung cấp băng thông rảnh cho những dịch vụ không quan trọng như truyền

tập tin.

Cũng co nhưng thông số liên quan đến nhưng điều sau:

- Điều khiển lệ phi: Với các kênh chuyển mạch, đây là khả năng kiểm

soát mạch dựa trên

tầng của người dùng. Khi mạng bận, những người dùng tầng cao hơn được

quyền ưu tiên mạch, nhưng phải trả phi cho sự ưu tiên này.

- Điều khiển tắt nghẽn: Điều khiển này liên quan đến những mạng bị tắc

nghẽn nơi đó các cell đang bị bỏ rơi. Về cơ bản, các trạm gởi thông tin có

quyền ưu tiên-thấp bị yêu cầu tạm hoãn để những thông tin có quyền ưu tiên

cao hơn có thể đi qua và Chất lượng dịch vụ QoS được xác định thông qua

các tham số đặc trưng như tỷ lệ tổn thất tế bào CLR (Cell Loss Rate), tỷ lệ lôi

tế bào CER (Cell Error Rate), tỷ lệ tế bào đến nhầm địa chi CMR (Cell

Misinsertion Rate ), trễ truyền tế bào cực đại Max-CTD, trễ thay đổi

đinh/đinh P2P-CDV, biến động trễ (Jitter Delay) ... Các tham số này được

chia thành 2 nhóm là trễ và tổn thất. Môi loại dịch vụ trong mạng ATM có

yêu cầu khác nhau về trễ và tổn thất. Vi dụ, đối với các dịch vụ thời gian thực

như thoại, truyền hình theo yêu cầu yêu cầu độ trễ nhỏ nhưng có thể chịu

được một tỷ lệ tổn thất nhất định. Ngược lại, các dịch vụ truyền số liệu như

ftp, email thì tỷ lệ tổn thất quan trọng hơn thời gian trễ. Ngoài ra, có một số

dịch vụ yêu cầu cao cả về trễ và tổn thất.

- Trong mạng ATM, người sử dụng và mạng thoả thuận với nhau qua

hợp đồng lưu lượng. Qua đó, mạng phải đảm bảo QoS cho người sử dụng một

25

Page 26: chuyển mạch ATM và ứng dụng

khi kết nối đã được thiết lập. Đây chinh là ưu điểm và cũng là thách thưc đặt

ra trong việc điều khiển lưu lượng và quản lý tài nguyên mạng. Để giải quyết

vấn đề này, mạng ATM có nhiều cơ chế điều khiển như điều khiển

UPC/NPC, điều khiển chấp nhận cuộc gọi CAC, điều khiển ưu tiên PC,...

Như đã đề cập, ATM là một công nghệ hướng kết nối, nghia là nó thiết lập

những mạch ảo liên kết các hệ thống cuối. Các cell có thể được truyền tiếp

một cách nhanh chóng qua mạng, và đòi hỏi rất it việc xử lý bởi các trạm

trung gian dọc đường. VC (virtual channel –

kênh ảo) Những cầu nối lôgic giữa các trạm cuối.VP (virtual path - đường ảo)

Một bó các VC.

- Có thể tưởng tượng một VP như một cáp chưa một bó dây. Cáp kết nối

hai điểm, và các dây bên trong cáp cung cấp những mạch riêng lẻ giữa hai

điểm. Lợi ich của phương pháp này là những kết nối dùng chung một đường

xuyên qua mạng được nhóm với nhau được quản lý chung. Nếu một VP đã

được thiết lập, dễ dàng thêm một VC mới do đã có săn định nghia đường đi,

chi cần thiết lập các điểm cuối cần là xong. Ngoài ra, trường hợp cần chuyển

một VP để tránh tắc nghẽn hay do một bộ chuyển mạch không làm việc, tất cả

các VC (có thể lên đến hơn 65,000) bên trong VP được thay đổi theo.

- Trong phần tiều đề của ATM cell, VPI (Virtual Path Identifier - Phần

tử Định danh Đường ảo) định danh một liên kết hình thành bởi một đường ảo

và một VCI (Virtual Channel Identifier - Phần tử Định danh Kênh ảo) định

danh một kênh bên trong một đường ảo. VPI và VCI được định danh và tương

ưng với các điểm kết thúc tại những bộ chuyển mạch ATM.

- ATM hô trợ cả các PVC (permanent virtual circuits - các mạch ảo cố

định) và các SVC (switched virtual circuits - các mạch ảo chuyển mạch). Các

PVC luôn luôn có săn còn các SVC đòi hỏi phải thiết lập môi lần chúng được

dùng.

26

Page 27: chuyển mạch ATM và ứng dụng

- Các bộ chuyển mạch thương lượng với nhau để xây dựng các VC, và

không có dữ liệu nào được truyền đến khi VC đã được thiết lập một cách

hoàn chinh ngang qua mạng. Di nhiên, thiết lập các VC tương đối mất thời

gian, do đó nhiều bộ chuyển mạch đã được đánh giá theo thời gian thiết lập

cuộc gọi của chúng. Một bộ chuyển mạch kiểu mẫu có thể thiết lập lên đến tư

100 tới 200 VC/giây. Điều này không phải một vấn đề trong môi trường cục

bộ, nhưng là một vấn đề trong truyền tải đường dài.

4.Kết Luận

ATM khởi đầu được thiết kế như một phần của tiêu chuân B-ISDN

(Broadband-Integrated Services Digital Network - Mạng Số Dịch vụ Tich

hợp-Băng tần Rộng). B-ISDN là một tiêu chuân mạng viễn thông số công

cộng, được thiết kế để cung cấp mạng multimedia đầu cuối mưc cao (high-

end), truyền hình, âm nhạc chất lượng-CD, dữ liệu, và những dịch vụ khác

cho những người dùng công ty và gia đình. ATM là công nghệ mạng nền,

giúp cho việc hiện thực thành công B-ISDN.

Tài liệu tham khảo:

[1] Kari Melkko – Asynchronous Transfer Mode – department of computer

Science and engineering – Helsinki university of Technology.

[2] Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch – Học Viện Công Nghệ Bưu Chinh Viễn

Thông

[3] Công nghệ ATM – Giải pháp cho mạng băng rộng.

[4] Tổng quan về mạng B- ISDN – Nguyễn Hữu Thanh

_______________________________________

27