11.Chuyển mạch Banyan.

Như ta đã biết, kiến trúc chuyển mạch ghép đa tầng thường được sử dụng trong các

hệ thống chuyển mạch nhằm giảm thiểu độ phức tạp phần cứng và mở rộng dung

lượng. Trong mục này ta tập trung vào một số vấn đề cơ bản liên quan tới các trường

chuyển mạch đa tầng kết nối kiểu hình cây ,  còn được gọi là mạng  banyan . Các đặc

tính cơ bản của mạng  banyan  gồm: (1) Mạng banyan gồm  k = log2N tầng và mỗi

tầng có N/2 node, (2) Mạng banyan có đặc tính tự định tuyến qua sử dụng k bit địa chỉ, mỗi bit sử dụng để định tuyến qua một tầng và (3) Luật đấu nối đơn giản và tường minh.

+- Các kiểu trường chuyển mạch dựa trên cấu trúc banyan

Tùy theo các mẫu kết nối trung gian giữa các tầng chuyển mạch và đặc tính kết nối

mà mạng chuyển mạch dựa trên cấu trúc  banyan  có các tên gọi khác nhau. Trong đó,

các mạng delta là một phân lớp của các mạng dựa trên cấu trúc  banyan  có đặc tính tự

định tuyến. Rất nhiều kiểu mạng  delta như: mạng omega, flip, cube, mạng tráo đổi

(dựa trên hoán vị tráo đổi) và các mạng baseline

Nhược điểm:

Một nhược điểm cơ bản của các trường chuyển mạch dựa trên cấu trúc  banyan  là tắc nghẽn nội. Tắc nghẽn nội làm giảm hiệu năng của trường chuyển mạch đáng kể khi kích thước của trường chuyển mạch tăng lên. Giải pháp hiện nay đối với các trường chuyển mạch này là sử dụng bộ đệm hoặc tăng tốc độ của các liên kết giữa các trường chuyển mạch. Vấn đề định tuyến phức tạp cùng với độ phức tạp phần cứng sẽ tăng lên cùng với số điểm kết nối chéo.

Ưu điểm:

_Độ phức tạp phần cứng của các điểm kết nối chéo giảm xuống O(N log10N) ;

_Không cần cơ chế định tuyến;

_Có thể xây dựng các cấu trúc song song để phục vụ cho các kết nối đa đường

Cách khắc phục:

*Chuyển mạch dựa trên cấu trúc banyan mở rộng: đây là phương pháp mở rộng theo chiều ngang. Việc mở rộng thêm tầng chuyển mạch đồng nghĩa với việc tạo thêm cơ hội chọn đường cho các gói tin đi trong nội bộ trường chuyển mạch

*Chuyển mạch dựa trên cấu trúc ghép Clos:  P hương pháp ghép nối  Clos  nhằm xây

dựng  mạng  chuyển  mạch  không  tắc  nghẽn  hoàn  toàn  gồm  3  tầng  chuyển  mạch.

Trường chuyển mạch Clos  cho phép giảm độ phức tạp của hệ thống xuống còn  O(N3/2)

*Chuyển  mạch  dựa  trên  cấu  trúc  đa  mặt: trường chuyển mạch gồm nhiều mặt nhằm mục đích tăng khả năng thông qua của trường chuyển mạch. Sử dụng một số kỹ thuật nhằm phân chia lưu lượng đầu vào, chuyển mạch dựa trên cấu trúc đa mặt giảm hiện tượng tranh chấp trong trường chuyển mạch.

*Chuyển mạch dựa trên cấu trúc quay vòng: thiết kế để tránh tranh chấp đầu ra. Việc quay vòng các gói tin không tìm đúng địa chỉ đích về các cổng đầu vào tương tự như một quá trình trễ thời gian. Tỉ lệ tổn thất gói tin sẽ giảm xuống và làm tăng độ thông qua của trường chuyển mạch