Bài giảng chuyển mạch

CHƯƠNG 3
Kỹ thuật chuyển mạch và mạng truyền số liệu chuyên dụng
I. Chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói:
1. Chuyển mạch kênh:
Cung cấp một kênh băng thông cố định qua một đường truyền duy nhất từ
người sử dụng đến người sử dụng trong thời gian của cuộc gọi.
Truyền thông qua chuyển mạch kênh nghĩa là có đường truyền thông riêng
được thiết lập giữa 2 trạm muốn trao đổi thông tin.
Mạng chuyển mạch kênh công cộng
-22-
Thiết lập kênh
Các phần tử chuyển mạch kênh
Chuyển mạch kênh
Ưu điểm của chuyển mạch kênh:
- Thiết lập, duy trì và kết thúc cuộc gọi theo yêu cầu của thuê bao.
- Cung cấp việc truyền tín hiệu song công một cách trong suốt.
- Hạn chế thời gian trễ có thể chấp nhận được đối với việc nối tín hiệu thoại
(<0,5s).
- Cung cấp chất lượng thích hợp cho việc nối tín hiệu thoại.
-23-
- Hạn chế khả năng bị nghẽn mạch.
Nhược điểm của chuyển mạch kênh:
Khi chuyển mạch kênh được sử dụng để truyền số liệu sẽ xuất hiện hai
nhược điểm sau:
- Trong loại nối thiết bị đầu cuối với máy tính chủ (terminal to host) nhiều
thời gian đường dây để không. Như vậy với các sự nối dữ liệu, cách chuyển mạch
kênh không có hiệu quả.
- Trong chuyển mạch kênh, việc nối cung cấp sự truyền ở tốc độ không đổi.
Vì vậy cả hai thiết bị phát và thu được nối phải có cùng tốc độ truyền số liệu. Điều
này hạn chế sự tiện dụng của mạng khi nối các máy tính chủ và các thiết bị đầu cuối
khác nhau.

Kỹ thuật chuyển mạch kênh:
- Chuyển mạch phân chia theo không gian.
- Chuyển mạch phân chia theo thời gian.
Sự truyền:
- Thiết bị truyền ghép kênh và phân kênh.
- Thuật toán tạo tuyến.
- Các tín hiệu điều khiển.
Chuyển mạch phân chia theo không gian
-24-
2. Chuyển mạch gói:
- Trong chuyển mạch gói, dữ liệu được chia thành các gói (packet) là một
đơn vị dữ liệu trong mạng chuyển mạch gói.
- Chiều dài của mỗi đơn vị này bị giới hạn do chính các nút trong mạng mà
gói này đi qua. Thông thường chiều dài tối đa là 1000 octets (bytes). Nếu một
nguồn có một bản tin dài hơn để gửi thì bản tin được chia thành các gói nối tiếp.
* Mỗi gói chứa một phần (hay tất cả đối với bản tin ngắn) nội dung của dữ
liệu cùng với các điạ chỉ nguồn, đích và một số thông tin điều khiển. Thông tin điều
khiển ít nhất bao gồm thông tin mà mạng yêu cầu để có thể tạo tuyến cho gói và gửi
nó đến đích mong muốn.
Ưu điểm của chuyển mạch gói trong truyền số liệu:
- Một mạng chuyển mạch gói có thể hoạt động với sự thay đổi tốc độ dữ
liệu. Hai trạm có tốc độ dữ liệu khác nhau có thể trao đổi các gói vì mỗi trạm được
nối đến các nút của nó ở một tốc độ dữ liệu thích hợp.
- Hiệu quả đường truyền cao vì mỗi đường nút tới nút đơn lẻ có thể được
phân chia một cách tự động bởi nhiều gói trong cùng một thời gian. Các gói được
xếp hàng và được truyền một cách mau lẹ trên các đường nối.
- Khi lưu lượng trở nên đầy trên mạng chuyển mạch gói, các gói vẫn được
tiếp nhận nhưng độ trễ tăng lên.
- Các độ ưu tiên có thể được sử dụng.
Kỹ thuật chuyển mạch gói:

- Datagram (Mạch dữ liệu).
- Virtual circuit (Mạch ảo)
a) Datagram:
- Mỗi gói được xử lý một cách độc lập, không quan tâm đến các gói khác đã
đến trước.
-25-
- Vì các gói cùng xuất phát từ một nơi gửi, nhưng đường đi của các gói khác
nhau nên thứ tự của các gói đến trạm đích có thể theo các thứ tự khác nhau và đến
đích với các thời gian khác nhau.
- Nếu một nút chuyển mạch gói bị phá hủy thì tất cả các gói đến nút đó sẽ bị
mất.
Sơ đồ Datagram
b) Mạch ảo (Virtual circuit):
- Một đường đi hoạch định trước khi thiết lập, trước khi bất kỳ một gói nào
được gửi đi.
- Khi kết nối đã được thiết lập, có một mạch ảo được hình thành như một
đường ống đi qua mạng (giống một kênh trong chuyển mạch kênh) để kết nối giữa
2 trạm làm việc. Do đó các gói sẽ được truyền theo cùng một con đường (cố định)
đã xác định lúc đầu khi yêu cầu kết nối. Các gói sẽ đến đích theo đúng thứ tự như
nó đã được gửi.
-26-
Sơ đồ mạch ảo
- Mỗi gói bây giờ chứa sự nhận dạng mạch ảo như dữ liệu. Mỗi nút trên
đường được thiết lập trước, sẽ để gửi các gói mà không phải yêu cấu các quyết định
tạo tuyến tiếp theo.
- Ở một thời điểm nào đó, mỗi trạm có thể có hơn một mạch ảo đến một trạm
khác, tùy thuộc vào trạng thái lưu lượng của mạng.
-27-