Для коммутации двух терминалов между собой на Ш-ЦСИС необходима не только коммутация виртуапьных каналов, но и виртуальных путей. Схематично это показано на рис. 9.35 и рис. 9.36.

На рис. 9.35 и 9.36 УР-коммутатор - коммутатор виртуальных путей, УР/УС-коммутатор - коммутатор виртуальных путей и коммутатор виртуальных каналов. УР/УС-коммутатор (см. рис. 9.36) состоит из коммутатора виртуальных путей (УР-коммутатора) и коммутатора виртуальных каналов (УР-коммутатора).

Рассмотрим в общих чертах принцип быстрой коммутации пакетов (БКП) (рис. 9.37). Ячейка, поступающая на УК, содержит информационное поле и заголовок. На УК ячейке приписываются с помощью специального процесса маршрутизации биты дополнительного адреса, представляющие адрес маршрута продвижения ячейки по системе коммутации. По мере прохождения ячейки по каскадам системы коммутации биты дополнительного

Рис. 9.35. Концепция коммутации виртуальных путей и виртуальных каналов (7-4)

адреса используются для выбора маршрута. Ячейка на выходе КС по-прежнему содержит лишь информационное поле и заголовок.

Соединение коммутаторов УР и УР/УС формирует соединение на Ш-ЦСИС (рис. 9.38).

Приписывание адреса маршрута и сама маршрутизация ячейки по системе коммутации требует определенных управляющих ресурсов. На рис. 9.39 представлена условная зависимость затрат на управление от скорости передачи информации для различных видов коммутации. Как следует из рис. 9.39, затраты на управление при БКП существенно больше, чем в случае коммутации каналов и многоканальной коммутации, но меньше, чем в случае коммутации пакетов в режиме виртуального канала и дейтаграммном режиме.

Коммутационная система Ш-ЦСИС является системой большой структурной сложности. Поэтому все реальные методы расчета ее пропускной способности приближенные. При этом возникают значительные трудности проверки этих методов с помощью имитационного моделирования.

Действительно, возможности использования имитационного

Рис. 9.36. Схема коммутации виртуальных путей и каналов

Рис. 9.37. Принцип быстрой коммутации пакетов

Рис. 9.38. Схема коммутации виртуальных путей и каналов на сети

Рис. 9.39. Зависимость затрат на управление от скорости передачи информации для различных режимов коммутации [9.2]: КК - коммутация каналов; МК - многоканальная коммутация; БКК - быстрая коммутация каналов; БКП - быстрая коммутация пакетов; ПКВК - пакетная коммутация по виртуальным каналам; ДПК - дейтаграммная пакетная коммутация моделирования КС узлов Ш-ЦСИС весьма ограничены. Это объясняется тем обстоятельством, что допустимый уровень потерь информационных ячеек весьма низкий. Допустимая вероятность потерь ячеек лежит в диапазоне Р < 10⁹-Ю”¹⁰. В этом диапазоне потерь при современных компьютерах достигнуть достоверных статистических результатов пока не представляется возможным. В связи с этим проводятся интенсивные исследования в области моделирования редких событий.

При построении вероятностных моделей КС Ш-ЦСИС используют различного рода аппроксимации: марковские процессы, комбинаторные подходы, методы, основанные на декомпозиции системы на подсистемы с более простой структурой. В некоторых случаях при оценке задержек информационных ячеек в КС применяют аппроксимацию Винера-Хопфа, позволяющую иногда получать довольно простые формулы при условии, когда входящий поток заявок является марковским модулированным пуассоновским потоком.

На качество обслуживания информационных ячеек в КС Ш-ЦСИС существенное влияние оказывает маршрутизация.

На УК Ш-ЦСИС осуществляется так называемый режим БКП. Этому режиму коммутации присущи свойства как режима коммутации каналов, так и режима коммутации пакетов. Реализация таких систем осуществляется на основе самомаршрутизирующихся КС типа Баньян. Каждый каскад такой системы состоит из коммутаторов с двумя входами и выходами. Первоначально такие КС предназначались для построения многопроцессорных вычислительных систем, где они работали в режиме «разовой коммутации», при котором соединения устанавливаются по предварительно составленному списку. Применение этих КС непосредственно для БКП не представляется возможным из-за возникающих в системе конфликтов информационных ячеек, т. е. ситуации, когда возникает необходимость передачи двух информационных ячеек по одному и тому же выходу коммутатора. Для устранения конфликтов на каждом входе коммутатора необходимо устанавливать буферный накопитель, в котором образуется очередь из информационных ячеек. Это приводит к тому, что время задержки информационной ячейки при передаче по алгоритму «из конца в конец» может превысить допустимое. Чтобы уменьшить время задержки ячеек, следует уменьшить число последовательно включенных в системе буферов.

Поэтому при создании Ш-ЦСИС непрерывно идет «поиск» КС с оптимальной структурой, а также разработка и исследование методов расчета их вероятностно-временных характеристик. В настоящее время проводятся интенсивные исследования по созданию новых классов КС для Ш-ЦСИС. В частности, интерес вызывают КС с так называемой «переменной» маршрутизацией. В таких КС информационная ячейка может проходить не через все каскады системы, а лишь через часть каскадов. Для создания таких возможностей был разработан специальный коммутационный элемент емкостью 2x4. Изучаются специальные классы КС, позволяющие осуществлять выбор свободного буфера (shared buffering).

В связи с быстрым совершенствованием технологии представляет интерес изучение КС, построенных с применением коммутаторов большой емкости: 8x8, 16 х 16, 32 х 32 входа и выхода. Вопросу построения систем БКП, расчету вероятности потерь ячеек в системах произвольной структуры при непуассоновских потоках, а также сравнительному анализу вероятностно-временных характеристик посвящена гл. 10.

Важной проблемой при создании Ш-ЦСИС является проблема сетевого менеджмента. При создании достаточно разветвленной Ш-ЦСИС возни

⇐Управление параметрами обслуживаемого трафика | Мультисервисные телекоммуникационные сети | Подключение терминального оборудования к станции ш-цсис⇒