1. xu hưỚng chuẩn hoá VÀ CẤu trúc giao thứC

Những tế bào đưa vào trước hết được lưu giữ trên cổng vùng đệm đầu vào và chức năng điều khiển đường kiểm tra sự xung đột của cổng đầu ra giữa N tế bào, được đặt trong vùng đệm đứng đầu tiên với trình tự FIFO. Trong trường hợp này, khi số lượng các cổng đầu vào tăng lên bởi sự chặn HOL (Head -of - the - Line), qúa trình thực hiện sẽ giảm xuống một cách đột ngột.

Nói chung, hiệu xuất cực đại không thể vượt quá 0,586 khi N rất lớn (ví dụ như N>1024) và những tế bào được xử lý trên tất cả các đường của đầu vào thì đi vào một cách liên tục (tải là 1).

Khi tải là 0,586 hoặc nhỏ hơn, qúa trình thực hiện sẽ được cải thiện khi số lượng các vùng đệm đầu vào tăng lên và trong trường hợp có 20 vùng đệm đầu vào, tỷ lệ tổn thất tế bào là 10^-6 hoặc thấp hơn cho tải đầu vào đạt tới 0.5.

Kết hợp với những yếu tố ở bên trên, người ta đang đưa ra chuyển mạch ma trận bus được trang bị vùng đệm tế bào trên phần đểm cắt, thay cho cổng đầu vào, được sử dụng để khắc phục hiện tượng chặn HOL.

Chuyển mạch liên kết nối hoàn toàn, như được minh hoạ ở hình 4-5, được cấu tạo từ N bus đầu vào kiểu quảng bá, N bus đầu ra kiểu nhân bản, và NxN điểm cắt. Điều này có nghĩa là chuyển mạch kiểu này có khả năng thực hiện NxN kết nối đầy đủ.

Cấu trúc này được dự đoán như là một phiên bản cải tiến kết hợp chuyển mạch ma trận bus, đang được phát triển dựa trên chuyển mạch thanh chéo, và vùng đệm cổng đầu vào. Các ví dụ đặc trưng cho chuyển mạch kiểu này là chuyển mạch knockout và chuyển mạch ISF (Integrate Switch Fabric).

Ban đầu, cấu trúc banyan, được đưa ra nhằm kết nối một cách có hiệu quả các bộ xử lý với khối bộ nhớ trong khi Goke và Lipovski tiến hành những nghiên cứu trên cấu trúc tính toán song song, là một cấu trúc chuyển mạch chỉ có duy nhất một đường nối từ một cổng đầu ra khác. Cấu trúc này được đặc trưng bởi các yếu tố chuyển mạch nhị phân có hai đầu vào và hai đầu ra được kết nối tới k cổng và quá trình truyền từ đầu vào tới đầu ra có chức năng tự truyền mà chỉ sử dụng k bit.

Người ta đã và đang đưa ra những kiến nghị sau đây nhằm cải tiến quá trình thực hiện: tốc độ liên kết trong được tăng lên để giải quyết hiện tượng chặn trong trong chuyển mạch banyan, vùng đệm được đặt trên yếu tố chuyển mạch, điều khiển luồng giữa k cổng bằng back pressure được thực hiện, kết nối song song hoặc kết nối bộ đôi được thực hiện để cải thiện đường truyền giữa đầu vào/đầu ra, và những yếu tố phân loại, yếu tố phân phối, và những yếu tố ngẫu nhiên thì được đặt ở phía trước của chuyển mạch banyan.

Cấu trúc của chuyển mạch banyan có vùng đệm, được minh hoạ trên hình 4-5, thì có một vùng đệm trên phần đầu vào của mỗi k cổng, do đó sự chặn trong sẽ được giảm xuống.

Sự truyền qua của chuyển mạch banyan tự nó sẽ giảm xuống một cách nhanh chóng khi số N tăng lên.

Ví dụ khi N là 1024, sự truyền qua là khoảng 0,26 nhưng khi chuyển mạch banyan có vùng đệm thì sự truyền qua có thể tăng lên tới 0,45.

Chuyển mạch batcher banyan, được minh hoạ trên hình 4-5, sắp xếp những tế bào đầu vào theo trình tự của kích thước địa chỉ đầu ra bằng cách sử dụng các yếu tố phân loại bitonic, được đưa ra bởi batcher, và sau đó các đường được xác định bằng cách sử dụng những yếu tố truyền banyan.

Khi nhiều tế bào có địa chỉ đầu ra tại cùng một thời điểm sao cho sự xung đột cổng đầu ra xảy ra, thì chỉ có một tế bào được lựa chọn bằng việc sử dụng chức năng đặt bẫy và các tế bào được lựa chọn sẽ được tập trung lại bởi chức năng tập trung. Tiếp theo, chúng được gửi tới phần truyền dẫn, sau đó những tế bào chưa được lựa chọn sẽ được lưu giữ trên vùng đệm luân chuyển tuần hoàn và cuối cùng sẽ được xử lý trước tiên trong quá trình trao đổi tế bào tiếp theo.

Ví dụ điển hình cho cấu trúc chuyển mạch loại này là chuyển mạch starlite do phòng thí nghiệm AT&T Bell phát triển và chuyển mạch sunshine do phòng Nghiên cứu Truyền thông Bell phát triển.

4.3.2 Sự phân loại bằng trạng thái chặn trong.

Khi các tế bào đi đến tổng đài từ các cổng đầu vào khác nhau được truyền thẳng trực tiếp cùng một lúc đến cổng đầu ra, thì sự xung đột cổng đầu ra sẽ diễn ra, và do đó sự tổn thất tế bào hoặc sự trễ tế bào sẽ nảy sinh. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng chặn đầu ra.

Tiếp theo, khi các tế bào đi đến với địa chỉ cổng đầu ra khác nhau, thì sự định hình đường đi giữa đầu vào/đầu ra là không thể được bởi thiếu kênh truy nhập của các yếu tố chuyển mạch hoặc thiếu dung lượng vùng đệm. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng chặn trong.

Việc phân loại chuyển mạch có thể được thực hiện dựa trên hiện tượng chặn trong. Quá trình chuyển mạch bao gồm hiện tượng tự chặn trong được gọi là chuyển mạch chặn và chuyển mạch Banyan là một ví dụ điển hình.

Mặt khác, quá trình chuyển mạch không có hiện tượng chặn trong thì được gọi là chuyển mạch không chặn và các hệ thống chuyển mạch knockout, chuyển mạch thanh chéo, chuyển mạch batcher banyan, chuyển mạch starlite, ATOM, và chuyển mạch báo trước là những ví dụ cơ bản.