2014-02-02
877
Использование быстрой коммутации пакетов позволяет не только осуществлять передачу сообщений, но и телефонную интерактивную связь, а также передачу программ телевидения. При этом скорость передачи должна быть более 100 Мбит/с, что обеспечит незначительную задержку пакетов.
Каждый пакет требует маршрутизацию с использованием адресной информации, которая размещается в заголовке пакета. Отсюда и название маршрутизатор.
Маршрутизатор – блок пакетной коммутации строится из отдельных коммутационных элементов (КЭ) с n входами и n выходами (n х n). Наиболее простой КЭ 2х2, рис. 2.14.
Задача КЭ отправить пакет, поступающий на любой вход в одно из двух направлений. Для 2х2 адрес имеет 1 бит 0 или 1 и, в соответствии с этим, пакет отправляется в 0 и 1 выходы. В зависимости от места КЭ в схеме, анализируются (используются) разные разряды адреса в пакете. Если КЭ имеет большие параметры, например 4х4, то используется большее число разрядов.
Реализовать КЭ можно на разных элементах, например на МХ рис. 2 15.
|
|
|
Из КЭ строятся многовходовые блоки. Наиболее простым с минимальным числом КЭ есть так называемый коммутатор 8х8 для 8 необходимо использовать 3 разряда и поэтому нужно 3 каскада КЭ 2х2 рис. 2.16.
В такой схеме используется принцип самомаршрутизации. Например: необходимо пакет переместить из входа 010 на выход 101. На первом каскаде КЭ анализируется старший разряд и через КЭ 1,2 пакет направляется к КЭ 2,2, на КЭ 2,2 анализируется следующий разряд адреса «0» и пакет направляется на выход 101.
С любого входа пакеты всегда направляются на соответствующие выходы.
Число каскадов из элементов 2х2 = k, n = 2 k, где n – число входов и выходов. Недостаток таких схем – возможность конфликтов пакетов из разных входов внутри схемы.
Для устранения этого используют: повышение скорости коммутации; сортировка пакетов так чтобы пути пакетов не пересекались.
Второй недостаток – блокировка выходов при одновременном поступлении пакетов на 1 выход устраняют путем задержки пакетов в схеме задержки. Пакеты фильтруются так называемой схемой ловушки. Схему можно представить в виде, рис. 2.16.
Пакеты с одинаковыми адресами сортируются и лишние схемой ловушки направляются в схему задержки, откуда они снова поступают на фильтрацию
устранить и другим способом. Одним из них – использование обратной связи.
Входящие пакеты анализируются и в случае совпадения адресов пакеты выстаиваются в очередь в буфере и, после передачи одного пакета с выхода поступает требование о передаче следующего.
Вторым есть использование нескольких портов для одного выхода.
Если КЭ большей емкости чем 2х2, то в пакетном коммутаторе есть несколько путей, поэтому отпадает необходимость в сортировке. К примеру, КЭ 4х4. Строятся многокаскадные коммутаторы рис. 2.18.
|
|
|
В этой схеме есть много путей от входа к выходу, т.е. используются обходные направления.
Блокировки можно
Общую структуру БПкК покажем на рис. 2.19.
ВК – входной контроллер, ИК – исходящий комплект.
ВК и ИК обеспечивают буферное хранение пакетов и трансляцию пакетов совместно с их адресами.
