ISDN và băng thông rộng với Frame Relay và ATM - Phần 1 Giới thiệu - Chương 4 pdf

http://www.ebook.edu.vn

Ch−¬ng 4

M¹ng truyÒn dÉn

Trong ch−¬ng nµy cho c¸ch nh×n tæng quan vÒ c¸c lo¹i m¹ng truyÒn dÉn

®−îc ph¸t triÓn cho m¹ng thµnh phè vµ m¹ng diÖn réng. Ch−¬ng nµy b¾t ®Çu víi

c¸i nh×n chung vÒ c¸c thµnh phÇn dù ®Þnh sö dông . ChuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn

m¹ch gãi lµ thµnh phÇn hÕt søc cÇn thiÕt trong m¹ng. PhÇn cßn l¹i cña ch−¬ng nµy

, ngay sau phÇn 4.2 cung cÊp chi tiÕt h¬n c¬ së cña hai chuyÓn m¹ch nµy

4.1 Kü thuËt chuyÓn m¹ch

TruyÒn d÷ liÖu tõ nguån tíi ®Ých trong c¸c m¹ng néi h¹t ®−îc thùc hiÖn

b»ng c¸ch truyÒn qua c¸c node chuyÓn m¹ch tøc thêi. Nh÷ng node nµy kh«ng

quan t©m ®Õn néi dung cña d÷ liÖu, chóng chØ ®¬ng thuÇn cung cÊp viÖc chuyÓn

m¹ch ®Ó truyÒn d÷ liÖu tõ node nµy ®Õn node kh¸c cho ®Õn khi tíi ®Ých. H×nh 4.1

minh ho¹ mét m¹ng ®¬n gi¶n nhÊt . Nh÷ng thiÕt bÞ ®Çu cuèi mµ ta mong muèn

liªn l¹c gäi lµ tr¹m ( station ). C¸c tr¹m cã thÓ lµ c¸c m¸y tÝnh, c¸c thiÕt bÞ ®Çu

cuèi ( terminal ), c¸c ®iÖn tho¹i, hoÆc c¸c thiÕt bÞ viÔn th«ng kh¸c. C¸c thiÕt bÞ

chuyÓn m¹ch ®−îc gäi lµ c¸c “ node”. Mçi tr¹m nèi víi 1 node, tËp hîp c¸c

node ®−îc gäi lµ m¹ng truyÒn th«ng.

H×nh 4.1 M¹ng chuyÓn m¹ch ®¬n gi¶n nhÊt

H×nh 4.2 miªu t¶ mét phæ cña c¸c kü thuËt chuyÓn m¹ch cã thÓ truyÒn

th«ng tin qua m¹ng. Hai lo¹i chuyÓn m¹ch ë mçi ®Çu lµ c¸c kü thuËt chuyÓn

m¹ch truyÒn thèng : chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi ; c¸c kÜ thuËt cßn l¹i

http://www.ebook.edu.vn

võa míi ®−îc ¸p dông . Nãi chung c¸c kü thuËt vÒ phÝa tr¸i cung cÊp viÖc truyÒn

th«ng víi sù thay ®æi nhá hoÆc kh«ng thay ®æi vÒ tèc ®é vµ víi yªu cÇu xö lý tèi

thiÓu trªn c¸c tr¹m nèi tíi. Trong khi c¸c kü thuËt vÒ bªn ph¶i cung cÊp tÝnh

mÒm dÎo cao ®Ó ®iÒu khiÓn tèc ®é bit thay ®æi vµ viÖc giao vËn (traffic) kh«ng

thÓ ®o¸n tr−íc khi ®é phøc t¹p trong viÖc xö lý ®ang t¨ng.

Mét phÇn lín trong ch−¬ng nµy cung cÊp chi tiÕt vÒ 2 lo¹i kü thuËt chuyÓn

m¹ch th«ng th−êng: chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi. C¸c kü thuËt chuyÓn

m¹ch tiªn tiÕn sÏ ®−îc bµn tíi sau vµ ®−îc xem qua trong phÇn cuèi ch−¬ng.

H×nh 4.2 C¸c lo¹i kÜ thuËt chuyÓn m¹ch

2 ChuyÓn m¹ch kªnh (circuit switching)

Kü thuËt chuyÓn m¹ch kªnh lµ kü thuËt tréi h¬n trong c¶ 2 lÜnh vùc ©m

thanh vµ truyÒn d÷ liÖu ngµy nay vµ tiÕp tôc ®−îc sö dông trong kû nguyªn cña

ISDN. TruyÒn th«ng qua chuyÓn m¹ch kªnh dïng 1 ®−êng liªn l¹c ®· ®−îc dµnh

riÒn cho gi÷a 2 tr¹m. §−êng nµy gåm chuçi c¸c liªn kÕt gi÷a c¸c node qua m¹ng.

Trong mçi liªn kÕt vËt lý, 1 kªnh ®−îc dµnh cho viÖc kÕt nèi. Mét vÝ dô ®iÓn h×nh

cña chuyÓn m¹ch kªnh lµ m¹ng ®iªn tho¹i c«ng céng .

TruyÒn dÉn th«ng tin qua chuyÓn m¹ch kªnh tiÕn hµnh 3 giai ®o¹n mµ nã

cã thÓ gi¶i thÝch qua h×nh 4.1

a) ThiÕt lËp m¹ch : Tr−íc khi bÊt kú 1 tÝn hiÖu nµo ®−îc göi ®i, m¹ch ®iÖn

gi÷a 2 tr¹m t¹i 2 ®Çu ph¶i ®−îc thiÕt lËp. VÝ dô : tr¹m A göi yªu cÇu

tíi node 4 ®ßi liªn kÕt tíi E. §−êng d©y gi÷a A vµ node 4 ®· tån t¹i sao

cho kÕt nèi lu«n s½n sµng. Node 4 ph¶i t×m nh¸nh tiÕp theo ®Ó tíi node 6.

Dùa trªn th«ng tin ®Þnh tuyÕn (routing) , viÖc xem xÐt kh¶ n¨ng vµ cã thÓ

c¶ gi¸ mµ liªn kÕt tíi node 5, chØ ®Þnh mét kªnh rçi ( dïng FDM hoÆc

TDM ) vµ trªn liªn kÕt ®ã göi yªu cÇu liªn l¹c tíi E. TiÕp nh− vËy mµ

thiÕt lËp liªn kÕt tõ A qua 4 vµ 5 . Do cã mét sè tr¹m còng ®−îc nèi tíi 4 ,

nã ph¶i thiÕt lËp c¸c ®−¬ng néi bé tõ c¸c tr¹m nµy tíi c¸c tr¹m kh¸c , duy

tr× c¸ch sö lÝ t−¬ng tù. Tr¹m 5 nèi tíi tr¹m 6 vµ thiÕt lËp 1 kªnh v÷ng ch¾c

tõ node 4 . Node 6 ®· hoµn toµn nèi tíi tr¹m E . Khi hoµn hiÑn kÕt nèi ,

mét phÐp kiÓm tra xem E bËn hay chÊp nhËn viÖn kÕt nèi nµy.

http://www.ebook.edu.vn

b) TruyÒn th«ng tin: Th«ng tin b©y giê cã thÓ truyÒn / nhËn tõ A ®Õn E, ®ã

cã thÓ lµ tÝn hiÖu tiÕng nãi t−¬ng tù, tiÕng nãi ®−îc sè ho¸, hay d÷ liÖu nhÞ

ph©n ; phô thuéc vµo lo¹i m¹ng. Víi m¹ng sè tÝch hîp sè th× viÖc sö dông

truyÒn sè víi c¶ tiÕng nãi vµ d÷ liÖu lµ ph−¬ng ph¸p næi tréi. Con ®−êng

thiÕt lËp qua : Liªn kÕt A-4 ; ®i qua bªn trong chuyÓn m¹ch 4 , kªnh tõ 4-5

, ; ®i qua bªn trong chuyÓn m¹ch 5, kªnh tõ 5-6 ; ; ®i qua bªn trong chuyÓn

m¹ch 6, liªn kÕt 6-E . Th«ng th−êng chÕ ®é truyÒn dÉn lµ song c«ng, tÝn

hiÖu cã thÓ ®−îc truyÒn c¶ 2 chiÒu ®ång thêi.

c) Ng¾t m¹ch (disconnect) Sau mét khi truyÒn d÷ liÖu, kÕt nèi sÏ bÞ huû, cã

thÓ lµ mét trong 2 tr¹m. TÝn hiÖu ph¶i ®−îc truyÒn ®i tíi node 4, 5, råi 6 ®Ó

gi¶i phãng tµi nguyªn.

Chó ý r»ng ®−¬ng kÕt nèi ®−îc thiÕt kÕ tr−íc khi d÷ liÖu b¾t ®Çu ®−îc

truyÒn ®i. Do ®ã, dung l−îng kªnh ph¶I ®−îc dù tr÷ gi÷a tõng cÆp node trªn ®−êng

dÉn vµ mçi mét node ph¶I cÇn cã s½n dung l−îng chuyÓn m¹ch néi t¹I ®Ó sö lÝ kÕt

nèi cÇn thiÕt. C¸c chuyÓn m¹ch cÇn ph¶i cã ®é th«ng minh ®Ó t¹o ra c¸c ph©n bæ

nµy vµ t¹o ra mét tuyÕn qua m¹ng.

ChuyÓn m¹ch kªnh còng cã thÓ kh«ng hiÖu qu¶. Dung l−îng kªnh ®−îc chØ

®Þnh trong lóc kÕt nèi, ngay c¶ khi kh«ng cã d÷ liÖu truyÒn. Víi kÕt nèi tiÕng nãi,

sù viÖc sö dông cã thÓ cao nh−ng kh«ng tíi 100%. Víi mét kÕt nèi gi÷a thiÕt bÞ

®Çu cuèi tíi m¸y tÝnh, kh¶ n¨ng cã thÓ lµ bÞ hÖ thèng bÞ bá phÝ gÇn nh− trong

suèt lóc kÕt nèi. VÒ viÖc thùc hiÖn, cã kho¶ng thêi gian trÔ khi thiÕt lËp kÕt nèi.

Tuy nhiªn, khi m¹ch ®−îc thiÕt lËp, m¹ng sÏ trong suèt ®èi víi ng−êi dïng. Th«ng

tin ®−îc truyÒn ë tèc ®é d÷ liÖu cè ®Þnh, kh«ng trÔ trõ thêi gian truyÒn. TrÔ ë mçi

nót lµ kh«ng ®¸ng kÓ.

ChuyÓn m¹ch kªnh ®−îc ph¸t triÓn ®Ó ®iÒu khiÓn trao ®æi tiÕng nãi , nh−ng

b©y giê ®−îc sö dông cho c¶ d÷ liÖu . VÝ dô gÇn gòi nhÊt cña m¹ng chuyÓn m¹ch

kªnh cho m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng. §©y lµ m¹ng quèc gia ®−îc kÕt nèi víi

quèc tÕ. Lóc thiÕt kÕ ban ®Çu chØ øng dông cho c¸c thuª bao t−¬ng tù . C¸c d÷

liÖu sè ®−îc truyÒn qua modem . Mét øng dông ®iÓn h×nh kh¸c cña chuyÓn m¹ch

kªnh lµ tæng ®µi c¸ nh©n ( PBX - Private Branch Exchange ) ®−îc sö dông ®Ó nãi

c¸c ®iÖn tho¹i trong mét c¬ quan hay mét toµ nhµ. ChuyÓn m¹ch kªnh còng ®−îc

sö dông trong c¸c m¹ng c¸ nh©n, nh− lµ m¹ng ®−îc x©y dùng bëi c¸c ®oµn thÓ

hoÆc gi÷a c¸c tæ chøc lín qua mét lo¹t c¸c tr¹m. Mçi mét tr¹m nh− vËy chøa c¸c

hÖ thèng PBX mµ t¹i mçi mét tr¹m , chóng ®−îc kÕt nèi vãi nhau th«ng qua ®−êng

thuª riªng ( leaseline )

Mét m¹ng viÔn th«ng c«ng céng cã thÓ ®−îc miªu t¶ b»ng c¸ch sö dông 4

phÇn tö kiÕn tróc c¬ b¶n :

♦ Thuª bao : §ã lµ c¸c thiÕt bÞ nèi tíi m¹ng, Trong hÇu hÕt c¸c tr−êng hîp , c¸c

thiÕt bÞ thuª bao nèi tíi m¹ng viÔn th«ng c«ng céng lµ c¸c m¸y ®iÖn tho¹i.

Nh−ng hiÖn nay tû lÖ truyÒn d÷ liÖu ngµy cµng t¨ng dÇn qua c¸c n¨m.