ВВЕДЕНИЕ
В 1998 году специалисты компании Lucent Tehnologies обратили внимание на то, что в США за последние 15 лет скорость работы запоминающих устройств возросла в 90 раз (с 450 до пяти нс), скорость работы центральных процессоров узлов коммутации повысилась в 250 раз(с одного до 250 Мбит/с), а скорость передачи информации по линиям связи увеличилась в 11000 раз (с 56 кбит/с до 622 Мбит/с). Отсюда возникла необходимость в создании такой коммутационной техники, которая могла бы обрабатывать порядка 10000 вызовов в минуту при времени установления соединения не более 100 мкс. В месте с тем, еще в 1987 году в соответствии с рекомендациями бывшего МККТТ в качестве технической основы ШЦСИО была принята технология АТМ. Поэтому новая техника коммутации работает с ячейками АТМ.
В настоящее время технология АТМ лежит в основе глобальной высокоскоростной магистральной сети, предоставляющей услуги мультимедиа, то есть услуги, которые могут одновременно использовать несколько различных служб связи. Для работы такой сети требуется как транзитные узлы коммутации, так и узлы доступа, осуществляющие коммутацию на местном и региональном уровне. Естественно, что отдельные конкретные узлы коммутации могут объединять обе эти функции.
Главной задачей, при разработке ATM-коммутатора, является увеличение пропускной способности и улучшение других характеристик данного оборудования и сети ATM в целом. ATM-коммутация отличается от традиционной использованием высокоскоростных интерфейсов, причем производительность внутренней коммутационной матрицы может достигать десятков гигабит в секунду. Кроме того, необходимо обеспечить возможность статистического мультиплексирования потоков, проходящих через коммутационные системные мо дули. Наконец, передача различных видов трафика с несхожими требованиями к количественным характеристикам функционирования сети (доля потерянных ячеек, допустимый процент ошибок, время задержки) сама по себе является непростой задачей.
Чтобы удовлетворять всем указанным критериям, АТМ-коммутаторы должны значительно отличаться от традиционных устройств. Функции коммутационной системы ATM не ограничиваются буферизацией и маршрутизацией ячеек. Такая система представляет собой сложную структуру, состоящую из нескольких интегрированных модулей, которая способна не только передавать ячейки, но и управлять трафиком, отдельными соединениями и сетью в целом.
КОММУТАЦИЯ В ТЕХНОЛОГИИ АТМ
КОММУТАЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Коммутационный элемент является основной частью коммутатора [4,5,6]. На порту информация поступившей ячейки анализируется и ячейка затем направляется на определенный выход. Обычно коммутационный элемент состоит из взаимосвязной сети, выходного контроллера (1C) для каждой входящей линии и выходного контроллера (ОС) для каждой исходящей линии (рисунок 1.1). Для предупреждения чрезмерной потери ячеек в случае внутренней коллизии (противоречия) (2 или более ячейки «соревнуются» на одном и том же выходе одновременно), внутри коммутационных элементов необходимо предусматривать размещение буферов.
Поступившая ячейка синхронизирована в соответствии с внутренним временем входного контроллера (1C). Выходной контроллер (ОС) транспортирует ячейки, полученные от взаимосвязной сети, по назначению. Входные и выходной контроллеры попарно соединены сетью взаимосвязи.
IC - input controller - входной контроллер
ОС- output controller - выходной контроллер
Рисунок 1.1- Стандартная модель коммутационного элемента
КОММУТАЦИЯ В СЕТЯХ АТМ
ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ФУНКЦИЙ
ATM-коммутатор располагает множеством входных и выходных портов, обеспечивающих связь с серверами и клиентскими станциями, а также с другими коммутаторами и сетевыми элементами [5,8,9]. Он может иметь дополнительные интерфейсы для обмена управляющей информацией со специализированными сетями. Теоретически коммутатор представляет собой интегрированное устройство, предназначенное для передачи ячеек, реализации процедур управления соединениями и администрирования. На практике он выполняет и некоторые функции межсетевого взаимодействия в целях поддержания ряда услуг, таких как коммутируемая мультимегабитная служба передачи данных (Switched Multi-megabit Data Service, SMDS) и служба ретрансляции кадров (frame relay).
ПЛОСКОСТЬ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Основная функция ATM-коммутатора заключается в передаче ячеек данных со входных портов на выходные. Коммутатор анализирует лишь заголовки ячеек, для их содержимого он является прозрачным. Сразу после поступления ячейки через входной порт осуществляется обработка содержащейся в ней информации об идентификаторах виртуального пути (Virtual Path Identifier, VPI) и виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI), которая необходима для пересылки ячейки на соответствующий выходной порт. Эта процедура реализуется следующими функциональными блоками:
o модулем поступления на входной порт;
o коммутационным полем (иногда называемым коммутационной матрицей), которое фактически выполняет маршрутизацию внутри коммутатора;
o модулем передачи из выходного порта.
ПЛОСКОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ
Этот функциональный компонент обеспечивает установление соединений виртуальных каналов и виртуальных путей (Virtual Path Connection/Virtual Channel Connection, VPC/VCC), а также управление ими. В отличие от ячеек данных, содержимое управляющих ячеек передается непрозрачно [2]. Коммутатор идентифицирует ячейки сигнализации и даже сам генерирует их. Процедура управления установлением соединения (Connection Admission Control, CAC) включает в себя основные функции сигнализации. Сигнальная информация передается через сеть сигнализации, например основанную на ОКС 7, либо проходит (хотя может и не иметь этой возможности) через поле коммутации ячеек, а затем попадает в сеть ATM.
ПЛОСКОСТЬ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ
Данный компонент осуществляет мониторинг сети, что позволяет обеспечить ее устойчивую и эффективную работу. Соответствующие операции могут быть подразделены на функции управления неисправностями, конфигурацией, защитой, учетом ресурсов и трафиком, которые реализуются во взаимодействии с плоскостью управления (модулем управления коммутатором). Плоскость администрирования отвечает за поддержку процедур уровня ATM, относящихся к эксплуатации и техническому обслуживанию (Operations, Administration and Maintenance, OAM), с чьей помощью идентифицируются и обрабатываются ячейки ОАМ. Последние проходят (а иногда, подобно сигнальным ячейкам, не проходят) через поле коммутации ячеек [2,11,13].
Кроме того, эта плоскость поддерживает промежуточный интерфейс локального управления (Interim Local Management Interface, ГЬМГ) интерфейса «пользователь — сеть» (User-Network Interface, UNI). Для каждого UNI в ней содержится объект администрирования (UME), который может использовать, например, популярный протокол управления Simple Network Management Protocol (SNMP).
ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ
Коммутационная система способна поддерживать процедуры управления установлением соединения, параметрами использования (Usage Parameters Control, UPC) и параметрами сети (Network Parameters Control, NPC), а также контроль за перегрузками. Чаше всего функции. UPC/NPC осуществляются входными модулями, а функции контроля за перегрузками — модулем управления коммутатором, в то-время как специальные операции управления буферами (распределение ячеек по буферам, отказ от них и др.) контролируются модулем управления коммутатором, но исполняются внутри поля коммутации ячеек, к которому относятся и буферы [8].
ВХОДНЫЕ МОДУЛИ
Прежде всего входной модуль терминирует входящий сигнал (например, SDH) и выделяет поток ячеек ATM. Этот процесс включает в себя преобразование и восстановление сигнала, обработку заголовка SDH, структурирование ячеек и коррекцию скоростей их передачи. Затем с каждой ячейкой ATM выполняются следующие операции [11,8]:
o проверка заголовка на наличие ошибок с помощью поля управления ошибками заголовка (Header Error Control, НЕС);
o подтверждение правильности значений идентификаторов VPI/VCI и их трансляция;
o определение выходного порта;
o направление сигнальных ячеек в модуль САС, а ячеек ОАМ — в модуль управления коммутатором;
o реализация процедуры UPC/UNC для каждой пары соединений VPC/VCC;
o дополнение внутреннего тэга, содержащего сведения о внутренней маршрутизации, и мониторинг информации, предназначенной для использования внутри коммутатора.
ВЫХОДНЫЕ МОДУЛИ
Эти модули подготавливают потоки ячеек ATM для физической передачи [11,8]:
o обрабатывают и удаляют внутренние тэги ячеек;
o при необходимости транслируют значения VPI/VC1;
o генерируют поле НЕС, обеспечивая возможность последующей проверки заголовка на наличие ошибок;
o при необходимости включают ячейки из модулей САС и управления коммутатором в исходящие потоки ячеек;
o корректируют скорости передачи ячеек;
o упаковывают ячейки в полезную нагрузку сети физического уровня (SDH) и генерируют соответствующие заголовки;
o преобразуют цифровой поток бит в оптический сигнал.
МОДУЛЬ САС
Данный модуль устанавливает, модифицирует и разрывает соединения виртуальных путей и каналов. Он отвечает за сигнальные протоколы верхних уровней, сигнальные функции уровня адаптации ATM (ATM Adaptation Layer, AAL), необходимые для интерпретации или генерации сигнальных ячеек, за поддержание интерфейсов с сетью сигнализации, согласование с пользователями контрактов на обслуживание (Service Level Agreement, SLA) характеристик трафика при запросах на установление новых соединений VPC/VCC с другими параметрами качества сервиса (QoS) и изменений для существующих соединений VPC/VCC, за распределение ресурсов коммутатора при организации соединений VPC/VCC (включая выбор маршрутов), принятие решения (в ответ на запрос) о допустимости установления соединений VPC/VCC, а также генерацию параметров процедур UPC/NPC [13,15].
Если используется централизованная реализация САС, то единственное устройство (модуль) обработки будет получать сигнальные ячейки от входных модулей, интерпретировать их и выдавать решение о возможности формирования соединения и распределении ресурсов коммутатора между всеми соединениями.
Если же функции САС распределяются по блокам входных модулей, в каждом из них процедура САС использует меньшее, чем в предыдущем случае, число входных портов. Этот алгоритм гораздо сложнее в реализации, однако он снимает проблему недостаточной производительности при обработке заданий управления соединениями в больших коммутаторах путем их распараллеливания. Однако подобное распределение требует передачи значительных объемов информации между устройствами САС, относящимися к разным модулям, и координации их работы.
В некоторых ATM-коммутаторах, например производства Hitachi и NEC, каждый из входных модулей имеет не только собственную процедуру САС, но и небольшое поле маршрутизации ячеек ATM. Заметим также, что часть распределенных функций САС может выполняться выходными модулями, инкапсулирующими управляющую информацию верхних уровней в исходящие сигнальные ячейки.
ПОЛЕ КОММУТАЦИИ ЯЧЕЕК
Поле коммутации отвечает за передачу ячеек данных (а в ряде случаев — сигнальных и управления) между другими функциональными блоками. В его задачи входят также концентрация и мультиплексирование трафика, маршрутизация и буферизация ячеек, повышение отказоустойчивости коммутатора, многоадресная и широковещательная передача, распределение ячеек, основанное на приоритетах по задержкам, мониторинг случаев перегрузки и активизация индикатора перегрузки в прямом направлении (Explicit Forward Congestion Indication, EFCI) [8,16].
МАРШРУТИЗАЦИЯ И БУФЕРИЗАЦИЯ
Основными функциями, выполняемыми полем коммутации ячеек, являются маршрутизация и буферизация. Входной модуль дополняет тэгом маршрутизации каждую из ячеек, а коммутационное поле просто направляет их со входных портов на соответствующие выходные. Поступление ячеек может быть распределено во времени посредством использования сдвиговых регистров, каждый емкостью в одну ячейку. Поскольку не исключена одновременная адресация ячеек на один и тот же выход, должна быть предусмотрена возможность их буферизации [9,3].
Анализ различных схем маршрутизации и алгоритмов буферизации, применяющихся в ATM-коммутаторах, позволил сформулировать ряд важных принципов их проектирования: обеспечение распределенного управления и высокой степени параллелизма при обработке трафика, реализация функций маршрутизации на аппаратном уровне [10,8,13]. Прежде чем перейти к рассмотрению вариантов организации коммутационного поля, перечислим основные показатели, которыми они характеризуются:
- производительность (отношение суммарной скорости выходящего потока к суммарной скорости входящего);
- коэффициент использования (отношение средней скорости входящего потока к максимально возможной скорости выходящего);
- вероятность потерь ячеек;
- задержки передачи ячеек;
- длины очередей;
- сложность реализации.
Ранее методы коммутации подразделяй на пространственные, временные и их комбинации. Предложенная в дальнейшем классификация относит такие методы к одной из следующих категорий:
- с разделяемой памятью;
- с общей средой;
- с полносвязной топологией;
- с пространственным разделением (эта категория, в свою очередь, подразделяется на коммутацию, обеспечивающую единственный и множественные пути от входного порта к выходному). Для простоты далее будем рассматривать коммутатор с N входными и N выходными портами и одинаковыми скоростями портов, равными К ячеек/с.
МЕТОД РАЗДЕЛЯЕМОЙ ПАМЯТИ
Базовая структура коммутатора с разделяемой памятью приведена на рисунке 2 [8,9]. Входящие ячейки преобразуются из последовательного формата в параллельный и записываются в порт ОЗУ. Используя заголовки ячеек с тэгами маршрутизации, контроллер памяти решает, в каком порядке ячейки будут считываться из нее. Выходящие ячейки демультиплексируются при передаче на выходные порты и преобразуются из параллельного формата в последовательный.
Рисунок 2.2 - Структура коммутатора с разделенной памятью:
RA - чтение адреса; WA- запись адреса; S/P – последовательно параллельное преобразование; P/S - параллельно-последовательное преобразование
Данный метод подразумевает организацию очередей на выходных портах, где все буферы формируют единое пространство памяти. Он привлекателен тем, что дает возможность вплотную приблизиться к теоретическому пределу производительности. Совместный доступ к буферной памяти минимизирует ее емкость, удерживая долю потерянных ячеек в заданных границах: при резком росте интенсивности трафика в направлении какого-либо выходного порта разделение памяти позволяет максимально сгладить пик нагрузки за счет использования свободной части буфера.
Коммутатор Prelude, разработанный фирмой СМЕТ, был одним из первых устройств, применяющих тактированную обработку с групповой буферизацией. Другие широко известные примеры — коммутатор с разделяемой буферной памятью компании Hitachi и устройство GCNS-2000 корпорации AT&T.
Правда, этот метод не свободен от недостатков. Разделяемая память должна работать по крайней мере в N раз быстрее одиночного порта, поскольку ячейки считываются и записываются в память последовательно. Время доступа к памяти — конечная величина, как и произведение числа портов на скорость обмена через порт (NV). Кроме того, необходимо, чтобы централизованный контроллер памяти успевал обрабатывать заголовки ячеек и тэги маршрутизации с той же скоростью, что и память. Чтобы преодолеть серьезные технические трудности, возникающие при использовании множественных классов приоритета трафика, при сложном распределении ячеек, многоадресной и широковещательной передаче, требуется высокое быстродействие памяти и контроллера [1,16].
МЕТОД ОБЩЕЙ СРЕДЫ
Ячейки могут передаваться через общую среду — кольцо, шину или двойную шину. Примером данного метода является шина с временным разделением (ТОМ), представленная на рисунке 3. Входящие ячейки передаются на шину циклически. На каждом выходе адресные фильтры (Address Filter, AF) в соответствии с тэгами маршрутизации считывают и пересылают свои ячейки в выходные буферные устройства. Дабы не допустить переполнения входной очереди, скорость шины должна быть равной по крайней мере NV ячейкам/с [8,9].
Рисунок 2.3 - Коммутатор с общей средой на базе шины с временным разделением: AF- адресный фильтр; S/P – последовательно-параллельное преобразование; P/S – параллельно-последовательное преобразование
Модуляция выходных каналов упрощает работу адресных фильтров, а широковещательная передача с селекцией — функционирование всей системы. На методе общей среды основана работа нескольких коммутаторов, включая Paris и plaNet компании IBM, Atom корпорации NEC, Fore-Rurmer ASX-100 производства Fore Systems, Синхронная коммутация составных пакетов (Synchronous Composite Packet Switching, SCPS), использующая множественные кольца, — еще один вариант коммутации с обшей средой. Следует отметить, что возможности масштабирования коммутаторов данного типа оказываются ограниченными, поскольку адресные фильтры и выходные буферы должны действовать со скоростью, в N раз превосходящей скорость передачи портов. Кроме того, выходные буферы здесь не являются общими для N портов, а значит, для сохранения прежней вероятности потерь ячеек требуется, большая суммарная емкость буферов, чем в случае применения метода с разделяемой памятью [16].
РАЗДЕЛЕНИЕ БУФЕРОВ
Число и размер буферов имеют важное значение при разработке коммутатора. В устройствах с общей памятью централизованный буфер зачастую имеет преимущество перед средствами статистического разделения. Принимая интенсивный поток ячеек на некоторый выходной порт, коммутатор выделяет для них максимально возможную часть буферного пространства, что приводит к экономии последнего, поскольку ячейки поступают на различные порты случайным образом [1,12].
Для коммутационного поля с TDM-шиной и N выходными буферами большая группа ячеек, одновременно поступивших на какой-либо выход, естественно, не может быть принята другим выходным буфером. Тем не менее каждый выходной буфер способен статистически мультиплексировать трафике N входов.
В структурах с N2 выходными буферами, имеющих полносвязную топологию, статистическое мультиплексирование между выходными портами или на любом выходном порте невозможно. В этом случае размер буферного пространства растет экспоненциально.
Буферы могут быть установлены на входе сети Батчера (рисунок 2.6).
Рисунок 2.6 - Входная буферизация
Однако в этом случае возможна блокировка очереди ячейкой, находящейся в ее начале направляемой на занятый выходной порт, даже если выходные порты ячеек, расположенных позади данной, свободны [1,3,5].
В такой ситуации способна выручить дисциплина «пришедший первым обслуживается в случайном порядке» (First In Random Out, FIRO), но, к сожалению, она не имеет простой реализации. Другой способ избежать конфликтов маршрутов — установить буфер непосредственно внутри коммутационных элементов Баньяновидной сети. Если две ячейки одновременно направляются в один и тот же выходной канал, одна из них буферизуется внутри коммутационного элемента. Внутренняя буферизация используется и механизмом управления с помощью обратной блокировки (backpressure): очереди в одном каскаде сети задерживают ячейки предыдущего каскада сигналом обратной связи. Влияние процедуры обратной блокировки может достигнуть первого каскада и привести к созданию очередей на входах. Следует отметить, что внутренняя буферизация способна вызвать блокировку ячейки в начале очереди на каждом коммутационном элементе и, следовательно, не позволяет достичь максимальной производительности.
Еще один вариант — использование рециркуляционного буфера, внешнего к коммутационному полю (рисунок 2.7).
Рисунок 2.7 - Рециркуляционные буферы
Этот подход применяется в широкополосных цифровых коммутаторах Sunshine фирмы Bellcore и Starlite компании AT&T. В данном случае конфликты на выходе обнаруживаются после прохождения сортировщика Батчера, затем сеть выбирает ячейку для дальнейшей передачи, а оставшиеся ячейки через рециркуляционный буфер возвращаются на входные порты сети Батчера. К сожалению, данный метод требует сложного приоритетного
управления для сохранения исходной последовательности передаваемых ячеек и применения сети Батчера большего размера для размещения рециркулированных ячеек.
Помимо рассмотренных выше видов Баньяновидных сетей существует немало типов сетей.M1N с множественными путями между входными и выходными портами. Классическими примерами являются неблокирующие сети Бэнеша и Клоза, сети со свойством самомаршрутизации и распределением нагрузки, снижающими потребность во внутренней буферизации, групповые
Баньяновидные коммутационные структуры (например, тандем Баньянов).
Для формирования таких сетей возможно параллельное использование нескольких Баньяновидных соединительных сетей [8,9].
Сети MIN с множественными путями обеспечивают более однородное распределение трафика, необходимое для минимизации внутренних блокировок и повышения отказоустойчивости [14]. Тем не менее если ячейки направляются по независимым путям с переменными задержками, необходимо предусмотреть сохранение исходной последовательности ячеек в виртуальном соединении на выходном порте. Поскольку данный процесс может потребовать значительных затрат вычислительных ресурсов процессора, предпочтительнее выбирать путь передачи ячеек на стадии установления и использовать его в течение всего времени существования соединения. Особое внимание должно уделяться предотвращению блокировки последовательных вызовов.
ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ
Поскольку надежность является существенным аспектом функционирования коммутационных систем, необходимо обеспечить избыточность их критически важных компонентов. Поле маршрутизации и структура буферов, являющиеся важнейшими элементами коммутационной системы, могут быть продублированными или избыточными, что влияет на организацию механизмов обнаружения отказов и восстановления работоспособности [15].
Простейший способ повышения надежности сводится к разбиению всей совокупности коммутируемых ячеек на непересекающиеся подмножества, распределяемые между параллельными плоскостями поля маршрутизации. Этот метод весьма эффективен, так как он обеспечивает наименьшую избыточность, а каждая плоскость несет лишь малую долю общего трафика. Другой вариант — тождественное дублирование всего множества ячеек — обеспечивает большую отказоустойчивость при меньшей производительности. Компромиссным решением может быть использование частично перекрывающихся подмножеств.
Распараллеливание плоскостей поля маршрутизации и структуры буферов поднимает степень отказоустойчивости, однако гораздо важнее повысить избыточность в пределах отдельных плоскостей. Баньяновидные сети склонны к отказам, поскольку содержат единственный путь в каждой паре «вход—выход»; сети с множественными путями отличаются большей отказоустойчивостью. Для повышения избыточности следует включать в состав Баньяновидных сетей дополнительные коммутационные элементы и каскады, избыточные и альтернативные соединения либо увеличивать число входных и выходных портов. Платой за это становится усложнение как схем буферизации и маршрутизации, так и средств управления [8].
Для организации эффективного контроля за отказоустойчивостью коммутационной системы применяются разнообразные тестирующие
механизмы. Маршрутизация специальных ячеек через тестовые элементы и отслеживание их появления на выходах, а также добавление служебной информации в заголовок ячейки позволяют обнаружить потери ячеек, ошибочные пути или неоправданные задержки. При выявлении отказа трафик перераспределяется до устранения причины сбоя, причем функция перераспределения может выполняться как концентраторами, так и самим коммутационным полем.
ОСНОВЫ БАНЬЯН-КОММУТАЦИИ
БАНЬЯН СЕТИ
Отличительное свойство Баньян сети - это существование перехода от любого входа к любому выходу [8],
Рисунок 3.1- показывает четыре вида сетей, принадлежащих к этому классу:
а) смешанные (Омега) сеть;
b) реверсная смешанная сеть;
c) особо чувствительная Баньян сеть;
d) обыкновенная сеть;
Основное свойство этих сетей:
1. Они состоят из n=log2N и N/2 узлов на уровень.
2. Они имеют самонастраивающееся свойство - уникальный n-битный адрес назначения может использоваться для передачи ячейки от любого входа к любому выходу, по одному биту на каждый уровень.
3. Их регулярность и взаимосвязная схема очень привлекательна для применения в VLSI (VLSI - сверх большая степень интеграции).
Рисунок 3.2 показывает пример соединения в Баньян сети 8´8, где темные линии отражают передающие пути. С правой стороны адрес каждого выходного сигнала обозначен как ряд n-битов, b1...bn. Адрес ячейки сигнала закодирован в заголовке ячейки. На первом уровне проверяется бит b1, если
это 0, ячейка будет выдвинута на высший, исходящий уровень; если это 1,то ячейка отправляется на низший уровень. На следующем уровне проверяется бит b1, передача сигнала происходит аналогично.
Рисунок 3.2 - Баньян сеть 8´8
Внутренняя блокировка происходит в случае когда ячейка потеряна из-за конфликтных ситуаций на уровне сети. Рисунок 3.3 приводит пример внутренней блокировки внутри Баньян сети 8x8. Тем не менее, Баньян сеть не будет иметь внутренних блокировок, если будут соблюдены следующие условия [12]:
· Нет свободного входного сигнала между любыми двумя активными входами.
· Выходные адреса ячеек находятся либо в прямом, либо в обратном порядке.
Рисунок 3.3 - Блокировка в Баньян сети 8´8
Рисунок 3.4
(a) - Не блокируемая Баньян сеть для входных сигналов
(b) - Сортирующая Баньян сеть
Рассмотрим рисунок 3.4. Предположим, что Баньян сети предшествует сети которая накапливает ячейки и сортирует их, учитывая их выходные значения. Получившаяся в результате структура является деблокирующей сортирующей Баньян сетью.
СОРТИРУЮЩАЯ БАТЧЕР СЕТЬ
Эта сеть формируется серией объединенных сетей различных размеров [12,14]. Рисунок 3.5 демонстрирует сортирующую Батчер сеть 8x8, состоящую из объединенных сетей трех различных размеров. Объединенная сеть на рис.3.6 состоит из 2´2 сортирующих элементов в каскадах, и схема соединения между каждой парой смежных каскадов аналогична схеме Баньян сети. Можно заметить, что если адреса первой половины входящих ячеек расположены в возрастающем порядке, а адреса второй половины - в убывающем, то объединенная сеть будет сортировать ячейки на выходе в прямом порядке. Сортирующая сеть 8´8 будет сформирована, если 8´8 объединенной сети предшествуют две объединенных сети 4´4 и четыре объединенных (сортирующих) элемента 2´2. Произвольный список из восьми входных ячеек будет распределен сначала на четыре списка по две ячейки, а затем - в два списка по четыре ячейки и наконец - в список из восьми ячеек.
Объединенная сеть N´N состоит из log2N уровней и (N log2N)/2 уровней. Сортирующая сеть имеет 1+2+......+ log2N=(log2N)(log2N+l)/2 уровней и (N log2N)(log2N+l)/2 элементов [14].
Рисунок 3.5 - Сортирующая Батчер сеть 8´8
Рисунок 3.6 - Структура передающей сети
ТРЕХФАЗОВАЯ РЕАЛИЗАЦИИ
Следующий 3-х эталонный алгоритм является решением для выходного спорного сигнала в Батчер-Баньян коммутаторе.(рис 3.7(а)).
Рисунок 3.7 - 1 этап: отправка запроса
В первую фазу алгоритма (фазу арбитража) каждый вводной порт I посылает в сортирующую сеть краткий запрос, содерж6щий только информацию об источнике и назначении (ячейки). В сортирующей сети ячейки рассматриваются в порядке возрастания, по адресам их назначения. Запросы сортируются все вместе и выбирается тот, чей адрес назначения отличен от предыдущего в сортировочном списке [14,17].
Поскольку результаты арбитража не известны входным портам, выбранные запросы посылают уведомление своим вводным портам через взаимосвязанную сеть во вторую фазу (фазу уведомления). Сеть с обратной связью представлена на рисунке 3.7(в), состоит из N фиксированных соединений, каждый выход сети Батчера соединен с входом сети Батчера.
Рисунок 3.8 - 2 этап: уведомление решающих портов
Каждое подтверждение несет источник, который получил разрешение на вход Батчер сети. Эти источники проходят через всю Батчер-Баньян сеть на различные выхода, учитывая адрес источника. Когда трассировка уведомлений обратно через идентичную специализированную сеть ко вводам закончена, выводы узнают свои результаты арбитража. Вводам, получившим уведомление, обеспечивается бесконфликтный вывод ячеек.
Рисунок 3.9 - 3 этап: отправка ячеек с информацией
Эти входные порты перемещают полную ячейку на третьем последнем этапе, через такую же Батчер-Баньян сеть (рисунок 3.7(с)). Вводы, не получившие уведомления, сохраняют свои ячейки в буфере следующего трехфазового цикла.
КОЛЬЦЕВОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ
В Баньян коммутаторе с накопителем предусмотрено кольцевое резервирование (рисунок 3.10). Этот коммутатор состоит из Баньян коммутационной системы с накопителем, нескольких коммутационных интерфейсов, кольцевой адаптер (RHE) и синхронизатора [17,19].
Рисунок 3.10 - Батчер - Баньян коммутатор с кольцевым резервирование
Интерфейс коммутатора осуществляет кольцевое резервирование, буферизацию входящих ячеек, синхронизацию ячеек, отправленных в коммутационную систему и буферизацию ячеек на выходе. Входящие в коммутатор ячейки буферизуются в FIFO, до резервирования. Когда резервирование на выводе успешно завершено, ячейка доставляется в коммутационную систему в начале следующего цикла. После этого следующая ячейка из очереди может проходить резервирование. При выходе из коммутационной системы, ячейка буферизуется в интерфейс, чтобы затем быть переданной по назначению RHE дает два сигнала синхронизации в коммутаторе: (синхронизации битов и начала цикла), три сигнала кольцевого резервирования (сигнал включения в работу кольца, сигнал данных кольца и синхронизации кольца). Сигнал данных кольца - это серия битов выходного резервирования, а сигнал синхронизации кольца указывает местоположение первого выходного порта в серии кольцевых данных. Эти два сигнала циркулируют через RHE и интерфейсы коммутатора по одному биту каждый раз, в течение всего процесса резервирования. Кольцевое резервирование происходит в начале каждого цикла, после того, как каждый кольцевой интерфейс получает заголовки копий самых старших ячеек. С началом каждого цикла данные кольца в RHE и каждый кольцевой интерфейс устанавливаются в исходное состояние («свободно»). Серии кольцевых данных начинают затем циркулировать через интерфейс бит за битом. Каждый интерфейс имеет портовой счетчик, который увеличивается (дает приращение) при каждом прохождении бита кольцевых данных. Каждый временной интервал портовой счетчик сравнивается с адресом назначения самой старшей ячейки для того, чтобы определить, должна ли ячейка быть отправлена на выход в следующий промежуток. При прохождении бита данных кольца, все интерфейсы коммутатора рассматривают кольцевую синхронизацию и кольцевые данные бита. Если сигнал кольцевой синхронизации верен, (это значит, что следующий бит кольцевых данных соответствует первому выводу), тогда портовой счетчик устанавливается в исходное состояние при прохождении следующего бита. Если назначение ячейки согласовано с портовым счетчиком и бит данных кольца свободен, интерфейс коммутатора делает на кольце запись «занято», означающую, что в следующий коммутационный цикл вывод будет занят. Если бит данных кольца уже занят, или если портовой счетчик не согласован с назначением старшей ячейки, бит данных кольца не изменяется. Т.к. каждый коммутационный цикл интерфейса делает не более одного резервирования, конфликтные ситуации в коммутационной системе исключены. Во время кольцевого резервирования, ячейки, зарезервированные в предыдущий коммутационный цикл, отправляются в коммутационную систему.
На рисунке 3.11 показано, что в первый промежуток времени согласуются адреса выходных портов ячеек из вводов 1 и 5, и используются пункты, обозначающие, что ячейки могут пройти в эти порты. Ячейкам которые отмечены битами X1 и Х5 присваивается одно значение, указывающее на то, что выходные порты 1 и 5 уже заняты. Все отмеченные биты сдвигаются в сторону одного, и значения счетчиков так же увеличиваются на один по модулю во второй временной интервал. Во второй и третий промежутки времени согласования не происходит. В четвертый согласовываются адреса выходных портов ячеек из 0 и 2 вводов. Т.к. выходной порт 5 уже был зарезервирован для ячейки (на которой указано значение отмеченного бита X5)
Рисунок 3.11 - Схема реализации кольцевого резервирования
в предыдущий временной интервал, то ячейка у входа 2 не может быть отправлена. В пятый и шестой промежутки времени ячейки у вводов 3 и 4 так же не могут быть отправлены к выводам 1 и 3 соответственно, т.к. уже были зарезервированы в предыдущий временной интервал. В итоге ячейки у входных проверенных портов оказываются в конфликтной ситуации. В данном примере арбитражный цикл может быть завершен за шесть временных интервалов, поскольку имеется шесть входных портов. В этой схеме используется серийный механизм, и в целом арбитражный цикл может состоять из N бит временных интервалов, где N обозначает число портов ввода и вывода коммутатора, что может стать критическим параметром при большом количестве портов. Однако, эта схема обеспечивает равноправие портов, произвольно устанавливая нужные значения счетчиков перед арбитражем. Эта схема может быть использована на вводах любой коммутационной системы.
СОЛНЕЧНЫЙ КОММУТАТОР
В этом коммутаторе сочетается сортирующая Батчер сеть и параллельно-направляющая Баньян сеть. Таким образом, к каждому выводу подходит более одного канала. На рис. 3.12 дана блок-схема строения этого коммутатора [17,18,19]. Параллельная сеть маршрутизации с автоблокировкой k обеспечивает k отдельных трактов каждому выводу. Если более, чем k ячеек делают запрос на определенный вывод за один временной интервал, тогда часть ячеек отправляется в очередь общей рециркуляции и затем снова передаются в коммутационную систему к назначенным вводам. Очередь рециркуляции состоит из Т параллельных цепей и Т назначенных вводов в сортирующую сеть с накопителем. Каждая цепь рециркуляции может сохранять одну ячейку. В каждой цепи имеется блок задержки для выстраивания рециркулирующих ячеек с ячейками, прибывшими из контролирующих устройств вводных
Рисунок 3.12 - Блок-схема солнечного коммутатора
каналов (IPC) в следующий временной интервал. В течение каждого интервала сеть с накопителем сортирует новоприбывшие и рециркулирующие ячейки в порядке приоритета и адресов назначения. Это позволяет заграждающей сети, выбирая k ячейки высшего приоритета для каждого вывода, разрешать конфликты у выходных портов. Поскольку в устройстве существует k параллельных сетей с автоблокировкой, каждый вывод может принимать k ячеек каждый временной интервал. Если для одного вывода назначено больше, чем k ячеек, их излишек будет отправляться в очередь рециркуляции. Концентратор и селектор направляют лишние ячейки в цепи рециркуляции, а выбранные ячейки будут направлены в сети с автоблокировкой. Каждая ячейка проходит в контролер входного порта со служебным заголовком.
В него входят два контрольных поля: поле трассировки и приоритетное поле (рисунок 3.13).
Рисунок 3.13- Формат заголовка
Оба упорядочиваются, начиная с наиболее значительного бита. В поле трассировки первый бит -бит активности ячейки, указывающий, содержит ли ячейка значимую информацию (А=1) или она пуста (А=0). Затем следует поле адресов назначения (DA), определяющее нужный выходной порт. Приоритетное поле состоит из индикатора качества и класса услуг передачи (QoS) и внутреннего приоритета коммутатора (SP). QoS поле различает ячейки услуг высшего приоритета и услуг низшего приоритета. К первым относится схемная эмуляция, а ко вторым услуги без установления связи. QoS поле следит за тем, чтобы в случае конфликта, ячейки высшего приоритета трассировались первыми. SP поле используется коммутатором для указания числа временных интервалов, в течение которых задерживалась ячейка. Оно также дает высший приоритет рециркулирующим ячейкам. Поэтому ячейки из данного источника трассируются последовательно.
При сортировке ячейки распределяются в возрастающем порядке их адресов назначения. Приоритетное поле, в котором высшее численное значение соответствует высшему уровню приоритета, является продолжением поля трассировки. Это является причиной того, что ячейки, назначенные в один порт выхода, располагаются в убывающем порядке приоритета. В сети заграждения адреса ячеек сравниваются с адресом ячейки, находящейся на k позиций выше. Если они совпадают с адресом ячейки, стоящей на k позиций выше (а это значит, что имеется, по крайней мере, k ячеек высшего приоритета), они отмечаются и отправляются на рециркуляцию. Их поля трассировки заменяются приоритетными полями, т.к. последние важнее для последующей работы сортирующей системы и предотвращения потерь ячеек при рециркуляции. Если их адреса не совпадают, значит ячейка является одной из k ячеек высшего приоритета и может трассироваться.
В концентрационных сетях с накопителем существует две группы ячеек: одна для трассировки, другая для рециркуляции. Обе группы сортируются в непрерывные списки. Чтобы предотвратить блокирование в сети с автоблокировкой, группа ячеек трассируется из списка в восходящем порядке адресов. Группы ячеек для циркуляции сортируются в отдельный список в порядке приоритета и адресов назначения. Если очередь рециркуляции переполняется, для ячеек, направленных в выводы с высокими номерами, больше вероятности быть удаленными, чем для ячеек, направленных в выводы с низкими номерами.
Затем, ячейки направляются в селектор, который разделяет их на две группы и направляет их либо в k сеть с автоблокировкой, либо в Т рециркуляторы. Ячейки, попадающие в рециркулятор, изменяют поля приоритета и трассировки в первоначальный формат. После рециркуляции их приоритет (SP) повышается [14].
Выводы селекторов распределены между k сетями с автоблокировкой, путем соединения k выводов с соответствующей сетью с автоблокировкой. Поэтому, если две ячейки назначены в один вывод, они будут направляться в разные сети с автоблокировкой. В каждой сети с автоблокировкой ячейки формируют непрерывные списки, направленные в определенные выводы, что обеспечивает деблокирование в сети с автоблокировкой. Каждая ячейка достигает нужного вывода в сети с автоблокировкой, и затем все соответствующие выводы группируются и образуют очередь в контролере выходного порта (ОРС).
МАРШРУТИЗАЦИЯ С ОТКЛОНЕНИЕМ
ШИРОКОПОЛОСНАЯ БАНЬЯН СЕТЬ
ПРОЦЕСС КОДИРОВАНИЯ
Схема сумматора (RAN), совместно с шифратором адресов (DAE), используется для организации адресов назначения каждой ячейки таким образом, чтобы каждая существенная ячейка была копирована без конфликтов в широкопосной Баньян сети. В ней проходят два процесса копирования ячеек: процесс кодирования и процесс декодирования. В процессе кодирования осуществляется преобразование рядов номеров копий, указанных в заголовках входящих ячеек, в ряд монотонных адресных интервалов, образующих заголовки ячеек в широполосной Баньян сети. Этот процесс осуществляется схемой сумматора и рядом шифраторов фиктивных номеров. От процесса декодирования зависит адрес назначения копий с транслятора номеров канала (TNT) [12,14].
Рекурсивная структура log2N схемы сумматора показана на рисунке 4.6.
Рисунок 4.6 - Схема сумматора и шифратора фиктивных адресов
Схема сумматора состоит из (N/2)log2N сумматоров, каждый с двумя вводами и выводами. Вертикальная линия обозначает пересылку. Восточный ввод равен сумме западного и северного вводов, а южный вывод продолжает северный ввод. Текущие суммы CN генерируются у каждого порта в конце log2N каскадов, а затем шифраторы фиктивных адресов образуют новые заголовки из соседних текущих сумм. Новый заголовок содержит два поля: интервал фиктивных адресов, представленный двумя 1оg2N-битовыми двоичными номерами (минимальным и максимальным). Другое поле содержит индексный эталон, равный минимуму адресного интервала. Заметьте, что длина каждого интервала равна соответствующему номеру копии в обоих адресных схемах. Примем за Si i-текущую сумму. Тогда последовательность интервалов фиктивных адресов производится так [18]:
(0,S0-1),(S0,S1)……..(SN-2,SN-1-1)
где адрес размещается, начиная с 0. Эта последовательность обеспечивает деблокирование в баньян сети широкой рассылки.
КОНЦЕНТРАЦИЯ
Для того, чтобы широкополосная Баньян сеть была не блокирующей, необходимо сократить число свободных вводов, находящимися между активными вводами. Это должно быть сделано до ввода ячеек в сеть, т.е. до RAN или сразу же после DAE.
Так обратная Баньян сеть используется для концентрации активных вводов в непрерывный список [11,13]. Для получения ряда непрерывных монотонных адресов в обратной Баньян сети трассировочный адрес определяется текущими суммами на бит активности, (рисунок 4.6).
Рисунок 4.7 - Входной концентратор состоящий из сумматора адресов и обратной Баньян сети
ПРОЦЕСС ДЕКОДИРОВАНИЯ
Когда ячейка выходит из баньян сети широкой рассылки, адресный интервал в ее заголовке содержит только один адрес, т.е. по алгоритму логического разделения интервалов[13]:
min(log2N)=max(log2N)=Выходному адресу
Копии ячеек, из одного и того же канала широкой рассылки отмечаются CI, который определяется на выходе широкополосной Баньян сети следующим образом (рисунок 4.7):
СI=Выходной адрес-индексный эталон
Рисунок 4.7 - Вычисление индексов копий
Индексный эталон изначально приравнивается минимуму адресного интервала. TNT (транслятор номера канала) присваивает абсолютный адрес каждой копии ячейки, и она трассируется к своему конечному назначению в последующий двухточечный коммутатор. Присвоение TN (номера канала) завершается простым табличным поиском, при котором идентификатор состоит из BCN (канала широкой рассылки) и CI (индекса копии), связанными с каждой ячейкой. Когда TNT (транслятор номера канала) получает копию ячейки, сначала он преобразует выходной адрес и IR (индексный эталон) в CI (индекс копии), а затем заменяет BCN (канал широкой рассылки) и CI (индекс копии) соответствующими TN (номерами каналов) в таблице перевода [14]. Процесс пересчета иллюстрирован на рисунке 4.8.
Рисунок 4.8 - Пересчет номера канала с помощью табличного поиска
КОНЦЕНТРАЦИЯ
Исходным пунктом в CRAN не обязательно является вывод 0 и получившаяся в итоге последовательность адресов трассировки в RBN может быть непрерывно монотонной. В RBN могут происходить столкновения, как показано на рисунке 4.12. Эта проблема разрешима, если к RBN присоединить дополнительный RAN с фиксированным исходным пунктом 0. Дополнительный RAN пересчитывает текущие суммы RA и таким образом получившаяся последовательность RA становится непрерывно монотонной (Рисунок 4.13).
Рисунок 4.12 - Циклические монотонные адреса вызывают столкновение ячеек в RBN. Порты 2 и 6 свободны
Рисунок 4.13 - Использование дополнительной RAN для накапливания активных ячеек
ПРИМЕР РАСЧЕТА ЭФФЕКТА СТАТИСТИЧЕСКОГО МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ В ATM СЕТИ
Рассчитаем выигрыш по количеству обслуживаемых с одинаковым качеством соединений, который дает технология ATM по сравнению с многоскоростной коммутацией каналов. Будем пола гать, что между двумя центрами быстрой коммутации пакетов ис пользуется цифровая система передачи синхронной цифровой иерархии со скоростью 155 Мбит/с, которая предназначена для обес печения пользователей трех служб с однопачечным графиком [15].
Исходные данные для расчета:
– Видеотелефония (В(ВТФ)max = 10 Мбит/с, В(ВТФ)ср = 2 Мбит/с,
К(ВТФ)п =5);
– Телефония (В(ТФ)max = 64 кбит/с, В(ТФ)ср = 2 кбит/с, К(ТФ)п =2);
– Высокоскоростная передача данных (В(ПД)max = 2 Мбит/с,
В(ПД)ср = 2 Мбит/с, К(ПД)п =1);
– ВТР = 155 Мбит/с.
– Вероятность потери пакета составляет РПОТ. ПАК £ 10-3
Произведем расчет для видеотелефонии, зная ВТРВТФ и В(ВТФ)max рассчитаем соотношение:
В(ВТФ)max / ВТРВТФ =10*106/155*106 = 0,0645
Учитывая К(ВТФ)п =5 и соотношение В(ВТФ)max / ВТРВТФ =0,0645 находим числовое значение показателя эффективности статистического мультиплексирования GВТФ=2,25 (из рисунка 5.1 на странице 152 в [28]).
По формуле (7.7) произведем расчет числа каналов, которое может быть образовано в тракте методом многоскоростной коммутации каналов:
NМСКК ВТФ = ВТРВТФ / В(ВТФ)max = 155*106/10*106 = 16 соединений
Суммарное количество виртуальных соединений для видеотелефонии выразим из формулы (7.6):
NВС ВТФ = GВТФ * NМСКК ВТФ = 2,25 * 16 = 36 соединений.
Произведем расчет для телефонии, зная ВТРТФ и В(ТФ)max рассчитаем соотношение:
В(ТФ)max / ВТРТФ =64*103/155*106 = 0,0041
Учитывая К(ТФ)п =2 и соотношение В(ТФ)max / ВТРТФ =0,0041 находим числовое значение показателя эффективности статистического мультиплексирования GТФ=1,878 (из рисунка 5.1 на странице 152 в [28]).
По формуле (6.7) произведем расчет числа каналов, которое может быть образовано в тракте методом многоскоростной коммутации каналов:
NМСКК ТФ = ВТРТФ / В(ТФ)max = 155*106/64*103 = 2422 соединений
Суммарное количество виртуальных соединений для телефонии выразим из формулы (7.6):
NВС ТФ = GТФ * NМСКК ТФ = 1,878 * 2422 = 4548 соединений.
Произведем расчет для высокоскоростной передачи данных, зная ВТРПД и В(ПД)max рассчитаем соотношение:
В(ПД)max / ВТРПД =2*106/155*106 = 0,0129
Учитывая К(ПД)п =1 и соотношение В(ПД)max / ВТРПД =0,0129 находим числовое значение показателя эффективности статистического мультиплексирования GПД =0,704 (из рисунка 5.1 на странице 152 в [28]).
По формуле (7.7) произведем расчет числа каналов, которое может быть образовано в тракте методом многоскоростной коммутации каналов:
NМСКК ПД = ВТРПД / В(ПД)max = 155*106/2*106 = 78 соединений.
Суммарное количество виртуальных соединений для видеотелефонии выразим из формулы (6.6):
NВС ПД = GПД * NМСКК ПД = 0,704 * 78 = 55 соединений.
Проведенные расчеты показывают, что если вся пропускная способность цифрового тракта используется для обслуживания виртуальных соединений только одной службы, то в цифровом тракте 155 Мбит/с может быть обеспечено:
- 4548 соединений для телефонии;
- 55 соединений для высокоскоростной передачи файлов;
- 36 соединений для видеотелефонии.
Результаты расчетов предельного количества виртуальных соединений для трех служб приведены на рисунке 6.2.
Если NSВC = N(ТФ) SВC + N(ПД) SВC + N(ВТФ) SВC находится на плоскости АВС или ниже ее, то цифровой тракт обеспечивает вероятность потери пакетов не более допустимого значения.
Выберем на плоскости АВС точку D (x=1546; y=21; z=12).
Рисунок 6.2 – Количество виртуальных соединений различных служб, органи зуемых в цифровом групповом тракте связи
Цифровая система передачи тракта обслуживает с заданным ка чеством одновременно:
– 1546 виртуальных соединений для телефонии;
– 21 виртуальное соединение для высокоскоростной передачи данных;
– 12 виртуальных соединений для видеотелефонии.
Расчеты показывают, что такое же количество соединений с таким же качеством обслуживания методом многоскоростной коммутации каналов потребовало бы цифровой тракт со скоростью не менее 420 Мбит/с. Таким образом, технология ATM, решающая проблему статистического мультиплексирования всех видов ин формации в едином цифровом тракте, обеспечивает, как показывают расчеты, выигрыш в пропускной способности трактов не менее чем в 2,5-3 раза. Расчетные соотношения показывают, что статистическое мультиплексирование дает значительный выигрыш тогда и только тогда, когда скорость любого источника значительно ниже скоро сти цифрового тракта. При этом, чем больше коэффициент пачеч ности источника тем выше эффективность статистического мультиплексирования.
ОЦЕНКА МИКРОКЛИМАТА
Микроклиматические условия на нашем узле обслуживания согласно ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ можно охарактеризовать как оптимальные таблица 2:
Таблица 7.2 - Оптимальные нормы параметров микроклимата
| Период работы | Категория работы | Т, 0 С | Скорость движения воздуха, м/с, не более |
| Холодный | I а I б | 22-24 21-23 | 0,1 0,1 |
| Теплый | I a I б | 23-25 22-24 | 0,1 0,2 |
В любой из периодов года микроклиматические параметры в нашем помещении не превышают установленных допустимых значений: СН 245-86:
Температура летнего периода: + 24 0С, температура зимнего периода +21 - +240С, относительная влажность воздуха – 60% при температуре ниже 360С, скорость движения воздуха не превышает 0,2 м/с в любой период года.
Таблица 7.3 – Допустимые значения параметров микроклимата в холодный/теплый период года
| Категория работы | Температура воздуха, 0С | Относительная влажность воздуха, %, не > | Скорость движе-ния воздуха, м/с, не > |
| I a | 21-25 / 22-28 | 75 / 55, при 280 С | 0,1/0,1 – 0,2 |
Согласно ГОСТ 12.1.007-76 помещение по содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны соответствует четвертому классу опасности.
Таблица 7.4 – Нормирование показателей для классов опасности
| Наименование | Норма для класса |
| ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | Малоопасные, 4 |
| < 0,1 | |
| Средняя смертельная концентрация в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | < 500 |
Для поддержания условий микроклимата в помещении, целесообразно оснастить его системой кондиционирования. Ниже приводится расчет необходимого числа кондиционеров.
ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
В помещении мы предполагаем разместить следующее телекоммуникационное оборудование:
– концентраторы доступа АТМ PacketStar Access Concentrator
(AC) 10, фирма: AT&T;
– коммутатор АТМ System 5000 BH, фирма: AT&T;
– персональные компьютеры.
Оборудование коммутации размещено в специальной стойке (rack), вес стойки 15 (кг), размеры 200´50´2,45 (см).
Оборудование оптимально работает в следующих условиях:
– Температура от 0 до 40о С;
– Влажность от 5 до 95%, неконденсированная;
– Питание:
– переменный ток - напряжение от 100 до 220 В, частота 50/60 Гц, ток 2 – 5 А;
– постоянный ток - напряжение от 48 до 60В, ток нагрузки 2 – 4 А.
Данное помещение по мерам безопасности относятся к устройствам с рабочим напряжение до 1 кВ.
По степени опасности поражения электрическим током помещение относится к классу без повышенной опасности, поскольку оно соответствует требованиям:
– сухое (60%);
– с нормальной температурой (20°);
– с изолированными полами;
– беспыльное;
– имеет заземленные предметы.
Однако существует вероятность поражения током постоянной частоты обслуживающего персонала. При замене блоков питания, блоков коммутации и т.п. в оборудовании, возможны случайные прикосновения к неизолированным электрическим частям находящимся под напряжением питания (от 48 до 60 В).
Это напряжение опасно для жизни. Поэтому данное оборудование необходимо заземлять.
По характеру окружающей среды помещение относится к классу "нормальных сухих", относительная влажность воздуха не превышает 60%. По степени доступности оно относится к категории электротехнических, т.е. доступ к оборудованию осуществляется только электротехническим персоналом.
Таблица 7.5 – Оценка условий труда производственного объекта
| Наименование производственного фактора, Единицы измерения | ПДК, ПДУ | Фактический уровень производственного фактора | Величина отклоне-ния "+" | Номер протокола, дата проведения замера, кем проведены |
| Вредные химические вещества в воздухе рабочей зоны, мг/мм3 | 0,01 | Ниже уровня чувствительности прибора | Норма | Протокол номер 352 от 20.11.2000
Выездная лаборатория Государственного комитета стандартизации и метрологии |
| Пыль преимущественно фиброгенного действия,мг/мм3 | 0,0015 | Ниже уровня чувствительности прибора | Норма | |
| Вибрация, дБ | 2 | 0 | Норма | |
| Шум, дБ | 65 | 44 | Норма | |
| Излучения: неионизирующее, мкВт/см2 | 60 | 72 | 12 | |
| Ионизирующее, мкВт/см2 | 12 | 8 | Норма | |
| Микроклимат: Температура 0 С, | 18-240 | 270 - 270С | Норма | |
| Относительная влажность % | 60 – 40 | 52 % | Норма | |
| Освещенность Е, лк | 200 | 150 | Норма |
В связи с отклонением температуры и относительной влажности воздуха в помещении, производим расчет системы кондиционирования.
Так как не все рабочие места удовлетворяют требуемым нормам, производим описание оптимальных условий труда оператора в автозале.
Для обеспечения требуемой освещенности документа 500 лк производим расчет искусственного освещения.
В данном помещении телекоммуникационное оборудование заземлено, но для достижения более высоких мер безопасности приводим расчет защитного заземления.
РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Тип заземления – контурный, при котором заземлители располагаются по контуру внутри помещения. Помещение имеет следующие размеры: A=10 м, B=8 м.
Контур состоит из вертикальных электродов – стальных труб длиной lв = 3 м, диаметром d = 50 мм, соединенных горизонтальной полосой длиной равной периметру контура:
L2 = Pк = (А+В)*2. (7.8)
Подставляя значения в формулу (7.8) находим:
L2 = Pк = (10+8)*2 = 36 м.
В качестве горизонтального электрода применим стальную полосу сечением 40´4 мм. Глубина заложения электродов в землю t0 = 0,5 м. Удельное сопротивление грунта P = 80 Ом·м. В качестве естественного заземлителя применяются железобетонная арматура сопротивлением RC = 20 Ом. Ток замыкания на землю Iз = 70 А.
БИЗНЕС-ПЛАН
РАСЧЁТ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ
Капитальные вложения – это затраты на расширение воспроизводства основных производственных фондов.
Капитальные вложения являются важнейшим экономическим показателем, так как непосредственно характеризуют, во что обходится создание новых сооружений техники связи.
Капитальные вложения включают в себя затраты на строительно-монтажные работы, приобретение оборудования, транспортных средств и инвентаря и прочие виды подготовительных работ, связанных со строительством, то есть капитальные затраты принимаются равными сметной стоимости строительного объекта.
Так как размещение оборудования производится на существующих площадях, то затраты на строительство зданий не предусмотрены.
Все произведённые расчёты представлены ниже в табличной форме таблица 8.1.
Таким образом, из расчёта смет получим, что сумма капитальных вложений составляет 33100000 тенге.
Таблица 8.1 – Смета затрат на оборудование
| Наименование работ или затрат | Единицы измерения | Количе- ство единиц | Сметная стоимость, тенг. | |
| Единица | Общее | |||
| Концентратор доступа АТМ (PacketStar Access Concentrator (AC) 10) | комплект | 6 | 2250000 | 13500000 |
| Коммутатор для АТМ-сети (System 5000 BH) | комплект | 6 | 3000000 | 18000000 |
| Статив | штук | 2 | 150000 | 300000 |
| Персональные компьютеры | штук | 2 | 150000 | 300000 |
| Ноутбук с программным обеспечением | штук | 1 | 200000 | 200000 |
| Монтаж и настройка оборудования с учётом накладных расходов | 600000 | 600000 | ||
| Стоимость неучтённого оборудования | 150000 | |||
| Всего по смете | 33100000 | |||
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РАСХОДЫ
Эксплуатационные расходы на содержание коммутационного оборудования АТМ определяются по формуле:
ЭР = ФЗП+ОСН+АО+ЗЭЛ+ЗМ+ЗПР, (8.1)
где ФЗП – фонд заработной платы;
ОСН - отчисления на социальный налог;
ЗМ - затраты на материалы, запасные части и текущий ремонт;
Ао - амортизационные отчисления;
ЗЭЛ - затраты на оплату электроэнергии;
ЗПР - прочие затраты.
ФОНД ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ
Затраты на оплату труда определяются по штатному расписанию. Штат персонала по эксплуатации коммутационного оборудования приведен в таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Затраты по труду на обслуживающий персонал
| Должность | Численность работников | Оклад, тыс. тг. |
| Инженер-оператор | 2 | 50 |
| Инженер-техник | 2 | 40 |
| Техническая уборщица | 1 | 15 |
| Всего за год | 2340 | |
Отчисления на социальное страхование:
ОСН= НСН*(ФЗП – 0,1*ФЗП), (8.2)
где НСН – норма отчислений на социальный налог, НСН =21%.
ОСН= 0,21 (2340 –0,1*2340)= 442,260 тыс.тг.
АМОРТИЗАЦИОННЫЕ ОТЧИСЛЕНИЯ
Они определяются на основе капитальных вложений и нормы амортизационных отчислений:
АО = НОБ*КОб¢, (8.3)
где НОБ – норма амортизации на коммутационное оборудование,
7,8% от суммы капитальных вложений;
KОб¢= КОб + КПК =31800000+500000=32300 млн.тг,
АО = 0,078 *32300 = 2520 млн. тг.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Назаров А.Н., Симонов М.В. АТМ: технология высокоскоростных сетей. – М.: Эко-Трендз, 1997.– 12с.
2. Буассо М. Деманж.М. Введение в технологию АТМ.- М.: Радио и связь, 1997.
3. Нейман В.И. Новое поколение систем коммутации // Электросвязь – №1. - 2001.– С.32–34
4. Нейман В.И. Эволюция цифровой техники коммутации // Радио. – №7. – 1997.– С.51-55.
5. Нейман В.И. Эволюция цифровой техники коммутации // Радио. –№8.– 1997. – С.54-56.
6. Кучерявый А.Е. Нестеренко В.Д. Парамонов А.И. Стратегия развития сетей связи на основе новых технологий // Электросвязь.– №1 – 2001.- С25-27.
7. Ефимушкин В. Ледовских Т. Коммутация в сетях АТМ // Сети. – №12. – 1999. – С28-35
8. Ефимушкин В. Ледовских Т. Коммутация в сетях АТМ // Сети. – №1. – 2000. - С26-31.
9. Назаров А.Н. Разживин И.А., Симонов М.В. АТМ: технические решения создания сетей. – М.: Горячая линия – Телеком.-2001.-216 с
10. Васильев А.Б., Николенко В.Н., Крастилевская М.А. Широкополосные сети связи на основе технологии АТМ. – М.: ЦНТИ «Информсвязь»,1996. – 104 с.
11. Achille Pattavina. Switching theory: Architectures and performance in broadband ATM networks– Jhon Willey & Sons- 1998. – 408 c.
12. Захаров Г.П., Симонов М.В, Яновский Г.Г. Службы и ахитектура широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания. – М.: Эко-Трендз, 1993.-102 с.
13. H. Jonathan Chao, Cheuk H.Lam, Eiji Oki. Broadband packet switching technologies: A practical guide to ATM Switches and IP routers – Jhon Willey & Sons- 2001. – 458 c.
14. Разживин И.А, Техника коммутации B-ISDN// Средста связи (НИИ «Экос»), 1991. – Вып.3. – С.36-47.
15. Рудов Ю.К., Яковлев А.В. Лукиников В.Н. Пути создания оборудования для широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания// Системы и средства телекоммуникаций. – М.: Экос, – № 2. –1993. - С 12-18.
16. F.A.Tobagi and T.Kwok, The tandem banyan switching fabric:a simple high-performance fast packet switch. Proc.:IEEE,1991.–157с.
17. T.T.Lee and S.C. Liew. Broadband packet switches based on dilated intercon-nection networks, IEEE Trans.Commun.– vol.42. Feb.1994.
18. S.C.Liew and T.T.Lee, Principles of broadband switching and networking (Draft 3). Chinese Hong Kong University,1995.
19. S.C.Liew and T.T.Lee. N log N dual shuffle-exchange network with error-correcting routing. IEEE Trans.Commun.–vol.42. Apr.1994.
20. Теория телетрафика: Учебник для вузов /Ю.Н. Корнышев, А.П, Пшеничников, А.Д.Харкевич. – М.: Радио и связь, 1996. - 272 с.
21. Беллами Д.Ж. Цифровая телефония: Пер с англ. – М.: Радио и свуязь, 1986. – 5644 с.
22. Ершов В.А., Ершов Д.В. Управление канальными ресурсами ЦСИС на основе его резервирования // Электосвязь. – № 12. –1994. – С.1-8.
23. Ершов В.А., Кузнецов Н.А. Теоритические основы построения цифровой сети с интеграцией служб (ISDN). – М.: Институт проблем передачи информации РАН. – 1995.- 280 с.
24. Рудов Ю.К., Яковлев А.В. Лукиников В.Н. Пути создания оборудования для широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания// Системы и средства телекоммуникаций. – М.: Экос, 1993. - № 2, - С 12-18.
25. Ершов В.А., Ершов Э.Б., Ковалев В.В. Метод расчета пропускной способности звена Ш-ЦСИС с технологией АТМ при мультисервисном обслуживании// Электосвязь – 2000. - № 3. – С.20-21.
26. Ершов В.А Ершова Э.Ю Метод расчета потерь вызовов в АТМ-сети при конечном числе источников нагрузки// Электосвязь. –
№ 9. – 2001. – С.33-36.
27. Назаров А.Н. Модели и методы расчета структурно-сетевых параметров сетей АТМ.- М.: Горячая линия – Телеком.-2002.
28. Тобаги Ф.А. Архитектуры высокоскоростных коммутаторов
пакетов для широкополосных цифровых сетей интегрального
обслуживания // ТИИЭР.– №1.– 1990. - С.105 –142.
29. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. ч.1. М.: Наука,1992.
30. Ким Л.Т. Создание транспортной системы на сети связи России//
Электросвязь. – №11.– 1993. – С.20-23.
31. Ким Л.Т. Синхронная цифровая иерархия// Электросвязь. – №3.–1991.–С.2-5.
32. Дубова М. Введение в TCP/IP// Сети. – №2.– 1997. – С.36-45.
33. Александер. АТМ: Обещание пока не выполнено// Сети. – №6.– 1996. – С.30-31.
34. Белман Б. АТМ. Борьба продолжается // Сети. – №6.–1996.– С.32.
35. Сатовский Б. АТМ: новый взгляд на старые стереотипы.// LAN. – № 8.– 1996.– С.56–62.
36. Нурмухамедов Л.Х. Создание систем передачи цифровой синхронной иерархии со скоростями 155,622 Мбит/с и 2,4 Гбит/с// Системы и средства телекоммуникации. –№4. – 1992. – С.3–8.
37. Дипломное проектирование. Методическое пособие по дипломному проектированию для специальности АЭС. – Алматы.:
АИЭС, 1998.
38. Дюсебаев М.К. Методические указания по «Охране труда» для студентов дипломников. – Алма-Ата.: АЭИ,1984.
39. Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды: Учебник для вузов./ Н.И. Баклашов, Н.Ж. Китаев, Б.Д. Терехов. - М.: Радио и связь, 1989.
40. Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды: Учебник для вузов./ Н.И. Баклашов, Н.Ж. Китаев, Б.Д. Терехов. - М.: Радио и связь, 1989.
41. Кошулько Л.П., Суляева Н.Г., Генбач А.А. Производственное освещение: Методические указания к выполнению раздела «Охрана труда» в дипломном проекте. - А.: АИЭС, 1989
42. Экономика связи: Учебник для вузов./ Под ред. О.С. Срапионова. – М.: Радио и связь,1992.
43. Менеджмент предприятий связи: Учебник для вузов./ Под ред. Е.В. Деминой и Н. П. Резниковой. – М.: Радио и связь,1997.
44. Резникова Н.П. Маркетинг в телекоммуникациях. – М.: Эко – Трендз, 1998.
45. Алибаева С.А. Методические указания по дипломному проектированию. - А: АИЭС, 2001. – 17 с.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дипломной работе была исследована актуальная тема – неблокируемые системы в сетях АТМ, на примере Баньян сети. Итогом дипломной работы является изучение существующих в настоящее время неблокируемых систем применяемых в АТМ коммутаторах для увеличение пропускной способ ности и улучшение других характери стик данного оборудования, и сети ATM в целом.
В дипломной работе были рассмотрены: коммутаторы для технологии АТМ; коммутационные элементы различных структур; методы буферизации в коммутаторах; принципы проектирования коммутаторов; свойства Баньян коммутации; алгоритмы разрешения конфликтов на выходе; основные компоненты неблокируемых систем; широкополосная Баньян сеть. обощенный алгоритм самотрассировки; условия неблокирования в широкополосной Баньян сети.
В данной дипломной работе были произведены следующие расчеты:
– расчет эффекта статистического мультиплексирования в
коммутационной системе;
Были затронуты вопросы безопасности жизнедеятельности. Где привели анализ условий труда оператора в автозале, произвели расчет системы кондиционирования и расчет защитного заземления.
В технико-экономическом обосновании произвели оценку затрат на размещение аппаратуры АТМ и срок окупаемости.
ВВЕДЕНИЕ
В 1998 году специалисты компании Lucent Tehnologies обратили внимание на то, что в США за последние 15 лет скорость работы запоминающих устройств возросла в 90 раз (с 450 до пяти нс), скорость работы центральных процессоров узлов коммутации повысилась в 250 раз(с одного до 250 Мбит/с), а скорость передачи информации по линиям связи увеличилась в 11000 раз (с 56 кбит/с до 622 Мбит/с). Отсюда возникла необходимость в создании такой коммутационной техники, которая могла бы обрабатывать порядка 10000 вызовов в минуту при времени установления соединения не более 100 мкс. В месте с тем, еще в 1987 году в соответствии с рекомендациями бывшего МККТТ в качестве технической основы ШЦСИО была принята технология АТМ. Поэтому новая техника коммутации работает с ячейками АТМ.
В настоящее время технология АТМ лежит в основе глобальной высокоскоростной магистральной сети, предоставляющей услуги мультимедиа, то есть услуги, которые могут одновременно использовать несколько различных служб связи. Для работы такой сети требуется как транзитные узлы коммутации, так и узлы доступа, осуществляющие коммутацию на местном и региональном уровне. Естественно, что отдельные конкретные узлы коммутации могут объединять обе эти функции.
Главной задачей, при разработке ATM-коммутатора, является увеличение пропускной способности и улучшение других характеристик данного оборудования и сети ATM в целом. ATM-коммутация отличается от традиционной использованием высокоскоростных интерфейсов, причем производительность внутренней коммутационной матрицы может достигать десятков гигабит в секунду. Кроме того, необходимо обеспечить возможность статистического мультиплексирования потоков, проходящих через коммутационные системные мо дули. Наконец, передача различных видов трафика с несхожими требованиями к количественным характеристикам функционирования сети (доля потерянных ячеек, допустимый процент ошибок, время задержки) сама по себе является непростой задачей.
Чтобы удовлетворять всем указанным критериям, АТМ-коммутаторы должны значительно отличаться от традиционных устройств. Функции коммутационной системы ATM не ограничиваются буферизацией и маршрутизацией ячеек. Такая система представляет собой сложную структуру, состоящую из нескольких интегрированных модулей, которая способна не только передавать ячейки, но и управлять трафиком, отдельными соединениями и сетью в целом.
КОММУТАЦИЯ В ТЕХНОЛОГИИ АТМ
КОММУТАТОРЫ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ATM
Широкое применение коммутаторов значительно повысило эффективность использования сети за счет равномерного распределения полосы пропускания между пользователями и приложениями. Несмотря на то что первоначальная стоимость была довольно высока, тем не менее они были значительно дешевле и проще в настройке и использовании, чем маршрутизаторы. Широкое распространение коммутаторов на уровне рабочих групп можно объяснить тем, что коммутаторы позволяют повысить отдачу от уже существующей сети. При этом для повышения производительности всей сети не нужно менять существующую кабельную систему и оборудование конечных пользователей.
Общий термин "коммутация" применяется для четырех различных технологий:
· Конфигурационной коммутации;
· Коммутации кадров;
· Коммутации ячеек;
· Преобразования между кадрами и ячейками.
В основе конфигурационной коммутации лежит нахождение соответствия между конкретным портом коммутатора и определенным сегментом сети. Это соответствие может программно настраиваться при подключении или перемещении пользователей в сети [1].
При коммутации кадров используются кадры сетей Ethernet, Token Ring и т.д. Кадр при поступлении в сеть обрабатывается первым коммутатором на его пути. Под термином обработка понимается вся совокупность действий, производимых коммутатором для определения своего выходного порта, на который необходимо направить данный кадр. После обработки он передается далее по сети следующему коммутатору или непосредственно получателю.
В технологии ATM также применяется коммутация, но в ней единицы коммутации носят название ячеек. Преобразование между кадрами и ячейками позволяет станциям в сети Ethernet, Token Ring и т.д. непосредственно взаимодействовать с устройствами ATM. Эта технология применяется при эмуляции локальной сети [2].
Коммутаторы делятся на четыре категории:
Простые автономные коммутаторы сетей рабочих групп позволяют некоторым сетевым устройствам или сегментам обмениваться информацией с максимальной для данной кабельной системы скоростью. Они могут исполнять роль мостов для связи с другими сетевыми сегментами, но не транслируют протоколы и не обеспечивают повышенную пропускную способность с отдельными выделенными устройствами, такими как серверы.
Коммутаторы рабочих групп второй категории обеспечивают высокоскоростную связь одного или нескольких портов с сервером или базовой станцией.
Третью категорию составляют коммутаторы сети отдела предприятия, которые часто используются для взаимодействия сетей рабочих групп. Они представляют более широкие возможности администрирования и повышения производительности сети. Такие устройства поддерживают древовидную архитектуру связей, которая используется для передачи информации по резервным каналам и фильтрации пакетов. Физически такие коммутаторы поддерживают резервные источники питания и позволяют оперативно менять модули.
Последняя категория - это коммутаторы сети масштаба предприятия, выполняющие диспетчеризацию трафика, определяя наиболее эффективный маршрут. Они могут поддерживать большое количество логических соединений сети. Многие производители корпоративных коммутаторов предлагают в составе своих изделий модули ATM. Эти коммутаторы осуществляют трансляцию протоколов Ethernet в протоколы ATM [4].
Для коммутационного оборудования ATM можно выделить две основные задачи:
- VPI/VCI трансляция;
- транспортирование ячейки от входа к нужному выходу.
Для выполнения данных задач необходимо применить 2 метода:
- самоупорядочивающий принцип;
- принцип табличного контроля.
При использовании самоупорядоченного метода коммутации элемента VPI/VCI трансляция должна быть выполнена лишь на входах коммутационного элемента. После передачи ячейка оказывается под влиянием коммутационной сети. Расширение заголовка ячейки требует увеличения внутренней скорости сети.
При использовании принципа табличного контроля VPI/VCI заголовок ячейки будет изменяться в каждом новым элементе. Поэтому нет необходимости изменения длины ячейки.
Содержания таблиц модернизируется во время фазы установки связи. Каждый вход таблицы состоит из обновленных VPI/VCI и номеров соответствующих выходов.
Общая структура ATM системы (коммутатора или перекрестного соединения) сконструирована в соответствии со следующими принципами:
o -система может быть использована равно как коммутатор либо перекрестные соединение. Причем детали могут быть идентичными, тогда как оборудования будет разным эта архитектура также обеспечивает
o -возможность реализации функций коммутатора и перекрестного соединения одним узлом.
o коммутационная сеть использует самоупорядочивающий метод, как один из самых перспективных.
o взаимосвязанная информация хранится в том периферийном оборудование, которые запрашивает определенной связью. Это позволяет получать высокое быстродействие для взаимосвязной информации.
o используются нестандартные ячейки в коммутационной сети. Адаптация используемых различных ячеек, производится в модулях интерфейса пользователя.
Общая структура коммутатора перекрестного соединения, состоит из следующих модулей [1,3]:
· Широкополосного линейного модуля абонента (SLMB).
· Широкополосного магистрального модуля (ТМВ).
· Мультиплексора.
· Коммутационной сети.
· Системного контроля.
Пользователь подключается к коммутационной сети или к мультиплексору с помощью широкополосного линейного пользовательского модуля (SLMB). Связь с другими коммутаторами и перекрестными соединениями осуществляется через широкополосный магистральный модуль (ТМВ), который достигает скорости передачи до 2.4 Гбит/с.
Мультиплексор используется для местной концентрации абонентского трафика и коммутатора. Коммутационная сеть соединяет модули интерфейса, мультиплексора и контрольного процессора; Она также используется для осуществления внутренней связи между узлами подсистем.
Контрольный процессор осуществляет системный контроль. Также он может выполнять функции, связанные с сигнализацией или сетевым управлением.
Для достижения высокой надежности работы системы мультиплексор, коммутационная сеть или контрольный процессор иногда дублирует функции друг друга.
На входе интерфейсный модуль (SLMB или ТМВ) посылает копии каждой ячейки, как в мультиплексор, так и в коммутационную сеть. На выходе модули интерфейса решают, какая ячейка и откуда должна быть передана.
В коммутаторе необходимо установить связь между произвольной парой входов и выходов, учитывая коммутационные узлы. В принципе, функция коммутатора может быть выполнена одиночным коммутационным элементом. Если же этот элемент не в состоянии отвечать предъявляемым требованиям большого ATM коммутационного узла, то используются большие коммутаторы, построенные из нескольких коммутационных элементов.
Информация в коммутационном узле достигает скорости в несколько
Гбит/с, вследствие чего в узле может произойти задержка, в этом случае возникает необходимость уменьшения потерь ячеек. Поэтому централизованный контроль не может быть применен в коммутационных ячейках. И только коммутаторы с высокой параллельной архитектурой могут отвечать таким жестким требованиям.
КОММУТАЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Коммутационный элемент является основной частью коммутатора [4,5,6]. На порту информация поступившей ячейки анализируется и ячейка затем направляется на определенный выход. Обычно коммутационный элемент состоит из взаимосвязной сети, выходного контроллера (1C) для каждой входящей линии и выходного контроллера (ОС) для каждой исходящей линии (рисунок 1.1). Для предупреждения чрезмерной потери ячеек в случае внутренней коллизии (противоречия) (2 или более ячейки «соревнуются» на одном и том же выходе одновременно), внутри коммутационных элементов необходимо предусматривать размещение буферов.
Поступившая ячейка синхронизирована в соответствии с внутренним временем входного контроллера (1C). Выходной контроллер (ОС) транспортирует ячейки, полученные от взаимосвязной сети, по назначению. Входные и выходной контроллеры попарно соединены сетью взаимосвязи.
IC - input controller - входной контроллер
ОС- output controller - выходной контроллер
Рисунок 1.1- Стандартная модель коммутационного элемента
Дата: 2019-07-24, просмотров: 250.
