Rate this post

Trong các mạng lớn, có thể có nhiều đường dẫn từ người gửi đến người nhận. Kỹ thuật chuyển mạch sẽ quyết định đường truyền dữ liệu tốt nhất.

Các bài viết liên quan:

Kỹ thuật chuyển mạch được sử dụng để kết nối các hệ thống để thực hiện giao tiếp 1-1.

Phân loại các kỹ thuật chuyển mạch


Chuyển mạch

  • Chuyển mạch kênh là một kỹ thuật chuyển mạch thiết lập một đường dẫn riêng giữa người gửi và người nhận.
  • Trong Kỹ thuật chuyển mạch, một khi kết nối được thiết lập thì đường dẫn dành riêng sẽ vẫn tồn tại cho đến khi kết nối bị ngắt.
  • Chuyển mạch kênh trong mạng hoạt động theo cách tương tự như hoạt động của điện thoại.
  • Một đường dẫn end-to-end hoàn chỉnh phải tồn tại trước khi quá trình giao tiếp diễn ra.
  • Đối với kỹ thuật chuyển mạch kênh, khi người dùng muốn gửi dữ liệu, thoại, video, tín hiệu yêu cầu được gửi đến máy thu thì máy thu sẽ gửi lại báo nhận để đảm bảo tính khả dụng của đường dẫn chuyên dụng. Sau khi nhận được xác nhận, đường dẫn dành riêng sẽ chuyển dữ liệu.
  • Chuyển mạch kênh được sử dụng trong mạng điện thoại công cộng. Nó được sử dụng để truyền giọng nói.
  • Dữ liệu cố định có thể được chuyển tại một thời điểm trong công nghệ chuyển mạch kênh.

Giao tiếp thông qua chuyển mạch kênh có 3 pha:

  • Thành lập mạch
  • Truyền dữ liệu
  • Ngắt kết nối mạch

Chuyển mạch có thể sử dụng một trong hai công nghệ:

Chuyển mạch phân chia không gian:

  • Chuyển mạch phân chia không gian là một công nghệ chuyển mạch kênh trong đó một đường truyền duy nhất được thực hiện trong một bộ chuyển mạch bằng cách sử dụng một tập hợp các điểm chéo riêng biệt về mặt vật lý.
  • Có thể đạt được Chuyển đổi Phân chia Không gian bằng cách sử dụng công tắc thanh ngang. Công tắc thanh ngang là một điểm giao nhau bằng kim loại hoặc cổng bán dẫn có thể được bật hoặc tắt bởi một bộ phận điều khiển.
  • Công tắc Crossbar được thực hiện bằng cách sử dụng chất bán dẫn. Ví dụ, công tắc xà ngang Xilinx sử dụng FPGA.
  • Chuyển mạch phân chia không gian có tốc độ cao, dung lượng lớn và chuyển mạch không chặn.

Công tắc phân chia không gian có thể được phân loại theo hai cách:

  • Công tắc xà ngang
  • Công tắc đa tầng

Chuyển mạch xà ngang

Công tắc Crossbar là công tắc có n đường vào và n đường ra. Công tắc xà ngang có n 2 điểm giao nhau được gọi là điểm giao nhau.

Nhược điểm của công tắc Crossbar:

Số lượng các điểm giao nhau tăng lên khi số lượng các trạm được tăng lên. Do đó, nó trở nên rất đắt đối với một công tắc lớn. Giải pháp cho điều này là sử dụng một công tắc nhiều tầng.

Chuyển mạch đa tầng

  • Công tắc đa tầng được thực hiện bằng cách chia công tắc xà ngang thành các đơn vị nhỏ hơn và sau đó kết nối chúng với nhau.
  • Nó làm giảm số lượng các điểm giao nhau.
  • Nếu một đường dẫn không thành công, thì sẽ có sẵn đường dẫn khác.

Ưu điểm của chuyển mạch:

  • Trong trường hợp của kỹ thuật Chuyển mạch, kênh liên lạc được dành riêng.
  • Nó có băng thông cố định.

Nhược điểm của chuyển mạch:

  • Khi đường dẫn dành riêng được thiết lập, độ trễ duy nhất xảy ra đối với tốc độ truyền dữ liệu.
  • Mất một thời gian dài để thiết lập kết nối, khoảng 10 giây trong đó không có dữ liệu nào có thể được truyền.
  • Nó đắt hơn các kỹ thuật chuyển mạch khác vì cần có một đường dẫn dành riêng cho mỗi kết nối.
  • Nó không hiệu quả để sử dụng vì một khi đường dẫn được thiết lập và không có dữ liệu nào được truyền đi, thì dung lượng của đường dẫn sẽ bị lãng phí.
  • Trong trường hợp này, kết nối là dành riêng, do đó không thể truyền dữ liệu nào khác ngay cả khi kênh miễn phí.

Chuyển đổi tin nhắn

  • Chuyển mạch thông điệp là một kỹ thuật chuyển mạch trong đó thông điệp được chuyển như một đơn vị hoàn chỉnh và được định tuyến qua các nút trung gian mà tại đó nó được lưu trữ và chuyển tiếp.
  • Trong kỹ thuật chuyển mạch thông điệp, không có thiết lập đường dẫn riêng giữa người gửi và người nhận.
  • Địa chỉ đích được thêm vào tin nhắn. Chuyển mạch thông báo cung cấp một định tuyến động vì thông báo được định tuyến qua các nút trung gian dựa trên thông tin có sẵn trong thông báo.
  • Chuyển mạch thông báo được lập trình theo cách để chúng có thể cung cấp các tuyến đường hiệu quả nhất.
  • Mỗi và mọi nút đều lưu trữ toàn bộ thông điệp và sau đó chuyển tiếp nó đến nút tiếp theo. Loại mạng này được gọi là mạng cửa hàng và mạng chuyển tiếp.
  • Chuyển mạch tin nhắn coi mỗi tin nhắn như một thực thể độc lập.

Ưu điểm của chuyển đổi tin nhắn

  • Các kênh dữ liệu được chia sẻ giữa các thiết bị giao tiếp giúp cải thiện hiệu quả sử dụng băng thông khả dụng.
  • Tắc nghẽn giao thông có thể được giảm bớt vì thông báo được lưu trữ tạm thời trong các nút.
  • Ưu tiên tin nhắn có thể được sử dụng để quản lý mạng.
  • Kích thước của tin nhắn được gửi qua mạng có thể khác nhau. Do đó, nó hỗ trợ dữ liệu có kích thước không giới hạn.

Nhược điểm của chuyển đổi tin nhắn

  • Các công tắc tin nhắn phải được trang bị đủ dung lượng để cho phép chúng lưu tin nhắn cho đến khi tin nhắn được chuyển tiếp.
  • Độ trễ lâu có thể xảy ra do phương tiện lưu trữ và chuyển tiếp được cung cấp bởi kỹ thuật chuyển mạch bản tin.

Chuyển mạch gói

  • Chuyển mạch gói là một kỹ thuật chuyển mạch trong đó thông điệp được gửi trong một lần, nhưng nó được chia thành nhiều phần nhỏ hơn và chúng được gửi riêng lẻ.
  • Thông điệp được chia thành các phần nhỏ hơn được gọi là các gói và các gói được cung cấp một số duy nhất để xác định thứ tự của chúng ở đầu nhận.
  • Mỗi gói chứa một số thông tin trong tiêu đề của nó như địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và số thứ tự.
  • Các gói sẽ di chuyển trên mạng, đi theo đường ngắn nhất có thể.
  • Tất cả các gói được tập hợp lại ở đầu nhận theo đúng thứ tự.
  • Nếu bất kỳ gói nào bị thiếu hoặc bị hỏng, thì thông báo sẽ được gửi đi để gửi lại tin nhắn.
  • Nếu đạt được thứ tự chính xác của các gói, thì thông báo xác nhận sẽ được gửi.

Các phương pháp chuyển đổi gói:

Có hai cách tiếp cận để chuyển đổi gói:

Chuyển mạch gói dữ liệu:

  • Nó là một công nghệ chuyển mạch gói trong đó gói được biết đến như một gói dữ liệu, được coi như một thực thể độc lập. Mỗi gói chứa thông tin về đích và bộ chuyển mạch sử dụng thông tin này để chuyển gói đến đúng đích.
  • Các gói được tập hợp lại ở đầu nhận theo đúng thứ tự.
  • Trong kỹ thuật chuyển mạch gói dữ liệu, đường dẫn không cố định.
  • Các nút trung gian thực hiện các quyết định định tuyến để chuyển tiếp các gói tin.
  • Datagram Packet Switching còn được gọi là chuyển mạch không kết nối.

Chuyển mạch ảo

  • Chuyển mạch ảo còn được gọi là chuyển mạch hướng kết nối.
  • Trong trường hợp Chuyển mạch kênh ảo, một lộ trình dự kiến ​​trước được thiết lập trước khi các thông điệp được gửi đi.
  • Các gói yêu cầu cuộc gọi và chấp nhận cuộc gọi được sử dụng để thiết lập kết nối giữa người gửi và người nhận.
  • Trong trường hợp này, đường dẫn được cố định trong khoảng thời gian của một kết nối logic.

Hãy hiểu khái niệm chuyển mạch ảo qua sơ đồ:

  • Trong sơ đồ trên, A và B lần lượt là người gửi và người nhận. 1 và 2 là các nút.
  • Các gói yêu cầu cuộc gọi và chấp nhận cuộc gọi được sử dụng để thiết lập kết nối giữa người gửi và người nhận.
  • Khi một tuyến đường được thiết lập, dữ liệu sẽ được chuyển.
  • Sau khi truyền dữ liệu, người nhận sẽ gửi tín hiệu báo nhận rằng tin nhắn đã được nhận.
  • Nếu người dùng muốn chấm dứt kết nối, một tín hiệu rõ ràng sẽ được gửi cho việc chấm dứt.

Sự khác biệt b / w Phương pháp tiếp cận sơ đồ và phương pháp tiếp cận Mạch ảo

Phương pháp tiếp cận DatagramPhương pháp tiếp cận mạch ảo
Node thực hiện các quyết định định tuyến để chuyển tiếp các gói tin.Node không thực hiện bất kỳ quyết định định tuyến nào.
Không thể xảy ra tắc nghẽn vì tất cả các gói đi theo các hướng khác nhau.Sự tắc nghẽn có thể xảy ra khi nút đang bận và nó không cho phép các gói khác đi qua.
Nó linh hoạt hơn vì tất cả các gói được coi như một thực thể độc lập.Nó không phải là rất linh hoạt.

Ưu điểm của chuyển mạch gói:

  • Hiệu quả về chi phí: Trong kỹ thuật chuyển mạch gói, các thiết bị chuyển mạch không yêu cầu bộ nhớ thứ cấp lớn để lưu trữ các gói, do đó chi phí được giảm thiểu ở một mức độ nào đó. Do đó, chúng ta có thể nói rằng kỹ thuật chuyển mạch gói là một kỹ thuật tiết kiệm chi phí.
  • Đáng tin cậy: Nếu bất kỳ nút nào đang bận, thì các gói tin có thể được định tuyến lại. Điều này đảm bảo rằng kỹ thuật chuyển mạch gói cung cấp thông tin liên lạc đáng tin cậy.
  • Hiệu quả: Chuyển mạch gói là một kỹ thuật hiệu quả. Nó không yêu cầu bất kỳ đường dẫn thiết lập nào trước khi truyền và nhiều người dùng có thể sử dụng cùng một kênh liên lạc đồng thời, do đó sử dụng rất hiệu quả băng thông có sẵn.

Nhược điểm của chuyển mạch gói:

  • Kỹ thuật chuyển mạch gói không thể được thực hiện trong những ứng dụng yêu cầu độ trễ thấp và dịch vụ chất lượng cao.
  • Các giao thức được sử dụng trong kỹ thuật chuyển mạch gói rất phức tạp và đòi hỏi chi phí thực hiện cao.
  • Nếu mạng bị quá tải hoặc bị hỏng, thì nó yêu cầu truyền lại các gói bị mất. Nó cũng có thể dẫn đến việc mất thông tin quan trọng nếu các lỗi không được khôi phục.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Contact Me on Zalo
Call now