Các phương thức chuyển mạch gói III.Định tuyến trong chuyển mạch gói 1.. Các node trong mạng không cần định tuyến cho các gói dữ liệu.. Hầu hết các mạng chuyển mạ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HUÊ
KHOA VẬT LY LỚP ĐTVT K31
Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Văn Trường
Nhóm sinh viên thực hiện
Tôn Thất Mừng Trần Minh Niệm Trương Ngọc Nhất Đỗ Mạnh Hùng
Lê Nguyễn Tuấn Anh
BÀI THẢO LUẬN
TÌM HIỂU VỀ CHUYỂN MẠCH GÓI
Trang 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY
I. Hạn chế của chuyển mạch kênh
II.Nguyên lý của chuyển mạch gói
1. Giới thiệu
2. Quá trình thiết lập tuyến nối
3. Các phương thức chuyển mạch gói
III.Định tuyến trong chuyển mạch gói
1. Định tuyến cố định (fixed routing)
2. Định tuyến lan tràn (flooding routing)
3. Định tuyến ngẫu nhiên (random routing)
4. Định tuyến động (dynamic routing)
Trang 3I Hạn chế của chuyển mạch kênh
Sử dụng băng thông không hiệu quả :
Độ rộng băng thông cố định 64kbps.
Kênh dành riêng cho 1 cuộc gọi.
Tín hiệu thoại truyền trên 1 đường duy nhất nên dễ bị nghe trộm.
Khả năng mở rộng kém, chủ yếu là truyền các tín hiệu thoại, ít có khả năng truyền dữ liệu.
Cung cấp nối kết với tốc độ không đổi, do đó mỗi thiết bị đầu cuối phải truyền và phát cùng
tốc độ với thiết bị đầu cuối kia
Xây dựng nên mạng chuyển mạch gói
Trang 4II Nguyên lý của chuyển mạch gói
1 Giới thiệu
2 Thiết lập tuyến nối
3 Các phương thức chuyển mạch gói
Trang 51 Giới thiệu
Dữ liệu được truyền trong các gói có kích thước ngắn Kích thước gói tối đa tiêu
biểu là 1000 octects Nếu bản tin cần truyền có kích thước lớn hơn thì được chia thành chuỗi các gói.
Mỗi gói lại được đưa thêm phần điều khiển để mạng có thể định tuyến gói đó đến
đích.
Trong mạng chuyển mạch gói các gói tin được chuyển qua mạng từ nút này tới
nút khác theo nguyên lý “Lưu đệm và phát chuyển tiếp”.
Trang 6 Mỗi nút sau khi thu một gói sẽ tạm thời lưu giữ một bản sao của gói vào bộ nhớ
đệm cho tới khi phát chuyển tiếp gói tới nút tiếp theo hoặc tới trạm của người sử dụng
Ở phía nhận,các gói tin sẽ được lắp ráp lại theo thứ tự thích hợp để thành 1
thông điệp
Trang 7Mô hình mạng chuyển mạch gói đơn giản
F
5
4
3 2
6 1
E
D
C B
Trang 8 Thuận lợi của chuyển mạch gói so với chuyển mạch kênh:
• Hiệu quả đường dây lớn hơn.
• Mạng chuyển mạch gói có thể hoạt động chuyển đổi tốc độ dữ liệu.
• Có thể sử dụng độ ưu tiên.
• Khi lưu lượng mạng tăng lên, các gói vẫn được phân phối nhưng tăng độ trễ.
Trang 92 Thiết lập tuyến nối
Xét quá trình thiết lập tuyến nối từ A đến D để truyền dữ liệu trong mô hình sau
F
3 2
6 1
E
D
C B
A
Trang 10 Yêu cầu kết nối:
Trạm A gởi 1 gói tin yêu cầu Call request đến node 1 Gói yêu cầu chứa địa chỉ của trạm cần được kết nối Gói tin này sau đó được node 1 chuyển đến các node khác, và cuối cùng là node 4.
Gọi đến:
Gói tin yêu cầu từ node 4 được chuyển đến trạm đích D.
Tiếp nhận kết nối:
Sau khi gói tin yêu cầu được gởi tới D, nếu D chấp nhận kết nối với A gởi gói call accepted lại cho A.
Trang 123 Các phương thức chuyển mạch gói
Có 2 phương thức chính:
Datagram ( dữ liệu biểu )
Virtual circuit ( kênh ảo )
Trang 13 Mỗi gói được xử lý độc lập.
Các gói có thể đi theo bất cứ đường thích hợp nào.
Các gói có thể đến đích không theo thứ tự gửi.
Các gói có thể thất lạc trên đường đi.
Bên nhận phải sắp xếp lại các gói mất trật tự và khôi phục các gói thất lạc.
Trang 145
4
3 2
6 1
E
D
C B
A
4 3 2
1
4 3 2 1
Trang 15Virtual circuit
Đường đi được tạo trước khi gửi các gói dữ liệu Đường đi được thiết lập giữa 2 trạm được
gọi là 1 kênh ảo VC
Cần các gói yêu cầu kết nối và chấp nhận kết nối được dùng để kết nối (handskare).
Các node trong mạng không cần định tuyến cho các gói dữ liệu.
Một trạm có thể có nhiều kênh ảo đến các trạm khác.
Kênh ảo VC gần giống như chuyển mạch kênh và kênh ảo được giải phóng khi kết thúc quá
trình chuyển tin
Trang 165
4
3 2
6 1
E
D
C B
A
1 2 3
4
Trang 17So sánh giữa datagram và virtual circuit
Datagram bỏ qua giai đoạn thiết lập kết nối Do đó nếu chỉ có 1 trạm muốn gởi vài gói thì
nhanh hơn virtual circuit
Nếu trong mạng xảy ra nghẽn thì datagram điều phối tốt hơn virtual circuit.
Hầu hết các mạng chuyển mạch gói sử dụng kênh ảo cho hoạt động bên trong Nhưng hoạt
động trong mạng là kiểu datagram
Trang 18III Định tuyến
Chức năng đầu tiên của mạng chuyển mạch gói là nhận gói tin từ trạm nguồn và phân phối
tới trạm đích Để hoàn thành điều này thì 1 đường dẫn hoặc 1 lộ trình phải được thiết lập Đây chính là quá trình định tuyến
Trong mạng chuyển mạch gói có 4 loại định tuyến chính:
• Định tuyến cố định (fixed routing)
• Định tuyến lan tràn (flooding routing)
• Định tuyến ngẫu nhiên (random routing)
• Định tuyến động (dynamic routing)
Trang 191 Định tuyến cố định
Các node trong mạng chứa bảng định tuyến cố định nhằm cung cấp cho chúng những thông
tin cần thiết để phân hướng các gói qua mạng
Các bảng tạo tuyến này được tạo sẵn và nạp vào các node mạng khi mạng được xây dựng
lần đầu
Các bảng tạo tuyến ở các node là không giống nhau.
Trang 205
6 3
Trang 212 Định tuyến lan tràn
Gói được gởi từ nút nguồn đến các nút lân cận Tại các nút khác, khi có 1 gói được chuyển
tới thì nút này sẽ sao chép ra nhiều gói và gởi tới các nút mà nó có liên kết tới (trừ nút đã gởi tới nó) Tại các nút tiếp theo quá trình cũng diễn ra tương tự
Trang 224 6
7 5
2
3
Trang 23 Định tuyến lan tràn hiệu quả với việc phổ biến thông tin đến tất cả các node Thích hợp để
gởi các thông báo khẩn
Nhưng làm tăng tải lưu lượng trên các đường truyền.
Trang 243 Định tuyến ngẫu nhiên
Node chọn một trong các ngõ ra để truyền các gói đi tiếp trên mạng Tuyến ngõ ra được
chọn ngẫu nhiên
7 5
2
3
Trang 254 Định tuyến động
Định tuyến động hay còn được gọi là định tuyến thích nghi Đây là sự định tuyến phù hợp
với sự thay đổi tình trạng mạng
Khi một node bị sự cố thì không được sử dụng làm 1 phần của lộ trình hoặc khi một đường
kết nối nào đó bị tắt nghẽn thì phải định tuyến đi vòng qua những vị trí đó
Để định tuyến động có thể hoạt động thì thông tin về trạng thái mạng phải được trao đổi
thường xuyên giữa các node trong mạng
Trang 26 Định tuyến động có thể cải thiện được hiệu suất.
Có thể hỗ trợ điều khiển tắt nghẽn mạng.
Tuy nhiên, quyết định định tuyến là phức tạp, làm tăng trách nhiệm xử lý trên các node.
Trang 27Cám ơn sự theo dõi của
các bạn !