LỜI MỞ ĐẦU.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ khoa học kỹ thuật, việc
cập nhật mọi thông tin đều đòi hỏi độ chính xác và đặc biệt là tốc độ xử lý, truyền
dẫn thông tin về thiết bị đầu cuối nơi người sử dụng yêu cầu. Chính vì vậy kỹ thuật
truyền số liệu đang nắm giữ một vai trò lớn lao trong sự phát triển của khoa học -
công nghệ.
Trong các trường Đại học chuyên ngành đào tạo kỹ thuật nói chung và trường
Đại học Hàng Hải nói riêng, kỹ thuật truyền số liệu luôn là một mảng kiến thức
không thể thiếu đối với các Sinh viên theo học chuyên ngành Điện tử - Viễn thông.
Cho dù mang đậm tính chất của dịch vụ truyền số liệu (DATA) nhưng kỹ thuật
truyền số liệu ngày nay lại là xuất phát điểm cho đa dịch vụ, một nhu cầu tất yếu
trong mạng viễn thông và mạng máy tính hiện đại. Khi chúng ta nắm chắc kiến thức
căn bản của các kỹ thuật truyền số liệu sẽ tạo điều kiện cho chúng ta có thể nghiên
cứu chuyên sâu các vấn đề trong lĩnh vực Điện tử -Viễn thông.
Các mạng truyền số liệu hiện nay đang phát triển đa dạng và phong phú nhưng
vẫn dựa chủ yếu vào 3 kỹ thuật chuyển mạch chính là:
+ Kỹ thuật chuyển mạch kênh.
+ Kỹ thuật chuyển mạch tin.
+ Kỹ thuật chuyển mạch gói.
Trong 3 kỹ thuật chuyển mạch trên, kỹ thuật chuyển mạch gói đang được ứng
dụng và phát triển rộng rãi trong các dịch vụ truyền số liệu. Vì nó cho phép nâng
cao tốc độ truyền dữ liệu, đồng thời đáp ứng được nhiều dịch vụ về dữ liệu với giá
thành rẻ. Để hiểu sâu hơn về kỹ thuật này em đã chọn đề tài: “ TRUYỀN SỐ LIỆU
TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI. MỘT SỐ BÀI TOÁN ỨNG DỤNG” làm
Đồ án Tốt nghiệp. Đồ án được chia làm 3 chương:
Chương I: Tổng quan truyền số liệu và Chuyển mạch gói.
Chương II: Truyền số liệu trong mạng chuyển mạch gói.
Chương III: Một số bài toán ứng dụng.
Trong quá trình làm Đồ án, với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo
Thạc sỹ: Vũ Văn Rực và các thầy cô trong khoa Điện - Điện tử tàu biển cùng các
bạn trong lớp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành Đồ án đúng tiến độ

đầu cuối
bên phát
Thiết bị
chuyển
đổi số liệu
bên phát
Kênh
thông tin
Thiết bị
chuyển
đổi số
liệu bên
thu
Thiết bị
đầu cuối
bên thu
Nhận tinNhiễu
- Nguồn tin: Tổ chức sắp xếp các tin tức thành bản tin được lưu trữ trên các thiết bị
ghi tin như: băng từ, đĩa từ…
- Thiết bị đầu cuối bên phát là tổng hợp nguồn tin số, các mạch logic biến đổi, các
bộ phận nhận tin. Các ký hiệu tin tức trước khi truyền đi sẽ được mã hoá thành các
tổ hợp mã gọi là mã nguồn. Từ các mã biến đổi thành tín hiệu điện tương ứng để
truyền đến thiết bị truyền đổi số liệu.
- Thiết bị chuyển đổi số liệu bên phát là thiết bị biến đổi có chức năng biến đổi các
tín hiệu từ thiết bị đầu cuối thành các tín hiệu phù hợp với kênh truyền và thực hiện
quá trình ghép kênh bên phát.
- Kênh thông tin: Đảm bảo môi trường truyền dẫn tín hiệu từ nơi phát đến nơi thu
với lượng suy hao cho phép.
- Nhiễu: làm giảm chất lượng tín hiệu.
- Thiết bị đầu cuối bên thu và Thiết bị chuyển đổi số liệu bên thu có chức năng

đầu cuối. Tại đây tín hiệu được chuyển thành các từ mã. Thiết bị đầu cuối thực hiện
giải mà thành tin tức đưa đến các thiết bị nhận tin. Thiết bị nhận tin thực hiện các
phương pháp hiển thị tin hoặc lưu tin theo yêu cầu người sử dụng.
1.1.3 Các phương pháp truyền số liệu.
- Đơn công: Số liệu chỉ được truyền theo 1 hướng, bên thu không thông báo được
cho bên phát. Tức là chỉ phát hoặc chỉ thu.
- Bán song công: Số liệu có thể thực hiện trên cả 2 hướng nhưng không phải đồng
thời cùng 1 lúc. Tức là thu thì ngừng phát hoặc phát thì ngừng thu.
- Song công: Số liệu có thể truyền đi theo cả 2 hướng đồng thời. Tức là vừa phát
vừa thu.
- Phương pháp truyền số liệu không đồng bộ: các bit được truyền đi theo 1 khung
tin độc lập, mỗi khung tin bắt đầu và kết thúc bằng 1 bit đặc biệt ( Bit Start và Bit
Stop) với mục đích tạo đồng bộ giữa bên thu và bên phát.
Ưu điểm: yêu cầu tính đồng bộ hệ thống không cao nên thiết bị trong hệ
thống khá đơn giản, giá thành rẻ.
Nhược điểm: hiệu quả sử dụng kênh thấp do phải truyền nhiều bit Start và
Stop là những bit không mang tin. Tốc độ truyền tin cũng bị hạn chế.
- Phương pháp đồng bộ: phương pháp này khắc phục được nhược điểm của phương
pháp không đồng bộ. Bản chất của phương pháp này là các tín hiệu được gửi đi 1
cách liên tục với tốc độ không đổi. Trường hợp này yêu cầu thiết bị đầu cuối phải
tạo ra và duy trì tần số nhịp đồng bộ với tín hiệu đầu vào, tức là đồng bộ tần số nhịp
bên phát trong suốt quá trình làm việc.
1.2. TỔNG QUAN CHUYỂN MẠCH GÓI.
Mạng truyền số liệu rất đa dạng về chủng loại cũng như về số lượng, có nhiều
cách phân chia mạng truyền số liệu. Xét về mặt kỹ thuật có thể phân chia mạng
truyền số liệu ra 3 loại sau:
+ Mạng chuyển mạch kênh.
- 4 -
+ Mạng chuyển mạch tin.
+ Mạng chuyển mạch gói.

chuyển dần tới các nút khác cho đến khi tới đích.
Trong kỹ thuật mạng chuyển mạch tin, các nút mạng còn có chức năng quản lý
việc truyền thông như xác nhận trả lời tin báo đã nhận đúng hay chưa hoặc yêu cầu
- 5 -
truyền lại những tin báo nhận sai. Đồng thời kiểm soát thông lượng đường truyền
nhằm tránh xung đột, tắc nghẽn thông tin trong mạng.
Nhược điểm của mạng chuyển mạch tin là thời gian trễ lớn do bản tin bị giữ
tại các bộ đệm của nút mạng. Thời gian trễ này bao gồm cả thời gian nhận bản tin
và thời gian xếp hàng chờ chuyển tiếp bản tin đó.
1.2.3 Mạng chuyển mạch gói.
Chuyển mạch gói tương tự như chuyển mạch tin, sự khác nhau cơ bản là
trong chuyển mạch gói dữ liệu được chia ra thành các gói tin nhỏ có kích thước xác
định. Các gói tin này được gửi trên mạng thông qua một đường hoặc nhiều đường
tới đích, có thể gửi theo trình tự hoặc không theo trình tự. Mỗi gói tin sẽ mang
thông tin về địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, dữ liệu và các thông số kèm theo khác. Phía
thu khi nhận các gói tin dựa vào các thông tin gói tin mang theo để sắp xếp thành dữ
liệu như ở phía phát.
Trong mạng chuyển mạch gói có hai phương pháp được dùng để truyền gói
tin là: Datagram & Vitual Circuit (mạch ảo).
Datagram: Các gói tin là độc lập với nhau, đường đi của mỗi gói tin có thể
khác nhau do đó thứ tự các gói tin đến Đích là không giống nhau. Bởi vậy, mỗi gói
tin sẽ phải mang thêm thông tin về số thứ tự phát của mình để dễ dàng sắp xếp các
gói tin thành khối dữ liệu.
Vitual Circuit (mạch ảo): Trong mạch ảo, sự kết nối logic mạch được thiết
lập trước khi truyền mỗi gói tin. Mỗi gói tin bao gồm dữ liệu và nhận dạng kênh ảo.
Mỗi nút với đường đi đã định sẽ chuyển trực tiếp gói tin đến đúng địa chỉ mà không
cần tìm đường nữa. Điều này khác hẳn với Datagram, mỗi nút mạng trong mạch ảo
không cần tìm đường cho mỗi gói mà nó chỉ làm 1 lần cho 1 kết nối. Kết nối chấm
dứt khi 1 trong 2 trạm truyền đi gói tin Clear Request để thông báo chấm dứt kết
nối.

- 7 -
CHƯƠNG II: TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG CHUYỂN
MẠCH GÓI.
Trong mạng chuyển mạch gói, các gói tin được truyền từ phía phát tới phía
thu phải đi qua rất nhiều trạm trung gian. Các trạm trung gian như vậy gọi là các nút
mạng. Các nút mạng này được trang trí các bộ đệm để lưu trữ trước khi xử lý gói
tin. Để các gói tin đến trạm đích nhanh và chính xác đòi hỏi chuyển mạch gói phải
đáp ứng và hoàn thành tốt việc tìm đường, điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn.
Ngoài ra việc kiểm soát lỗi trên đường truyền cũng có vai trò vô cùng quan trọng.
2.1. ĐIỀU KHIỂN LUỒNG VÀ TRÁNH TẮC NGHẼN.
Trước khi đi sâu nghiên cứu vấn đề này chúng ta cần phân biệt rõ 2 khái
niệm:
+ Thông lượng: Là tốc độ truyền thông tin của mạng tính theo đơn vị gói/s.
+ Lưu lượng: Là tốc độ thông tin đi đến mạng bao gồm cả thông tin mới và
thông tin phát lại.
2.1.1 Khái niệm và phân loại điều khiển luồng.
Trong mạng thông tin nói chung và đối với mạng chuyển mạch gói nói riêng
vấn đề điều khiển luồng thông tin luôn được đặt lên hàng đầu. Trong thực tế rất
nhiều mạng chuyển mạch gói nằm trong tình trạng quá tải vì số lượng người sử
dụng rất lớn và ngày một tăng nhanh với nhiều ứng dụng khác nhau. Để tránh hiện
tượng tắc nghẽn xảy ra trong mạng và nâng cao chất lượng dịch vụ, điều đó đã yêu
cầu các nhà thiết kế mạng hoặc phải chấp nhận tăng chi phí nâng cấp tài nguyên
mạng hoặc phải áp dụng các kỹ thuật điều khiển luồng để tránh hiện tượng nghẽn
mạng.
Điều khiển luồng: Là cơ chế nhằm đảm bảo việc truyền thông tin của phía
phát không vượt quá khả năng xử lý của phía thu.
Trong kỹ thuật mạng điều khiển luồng được chia ra làm 2 loại:
- 8 -
Hình 2.1: Phân loại kỹ thuật điều khiển luồng.
+ Điều khiển luồng giữa hai nút đầu cuối (End to End): Là cơ chế nhằm đảm

ra mt cỏc gúi tin v hin tng tc nghn trong mng.
+ Do li ng truyn: Cỏc hiu ng ng truyn gõy ra mt cỏc gúi tin v
nh hng n tc nghn trong mng.
+ Do nghn c chai: L hin tng xy ra khi hai mng cú tc chờnh lch
nhau quỏ ln ti nỳt ni gia cỏc ng liờn kt hai mng s xy ra tc nghn.
+ Do lu lng ln v thay i t ngt gõy ra tỡnh trng tc nghn.
Nguyờn lý chung ca trỏnh tc nghn:
Tắc
ngh
ẽn x
ảy
ra
Điểm vách
Điểm gãy
Thông l ợng của mạng
L u l ợng thông tin
Hỡnh 2.2: th ỏnh giỏ trng thỏi tc nghn trong mng.
th biu din mi quan h gia thụng lng ca mng v lu lng a
vo mng (offered load). Vi mc lu lng vo mng nh (phớa trỏi im góy)
thụng lng tng tuyn tớnh vi lu lng a vo, ú l lỳc bng thụng cha c
s dng ht. Thụng lng ln nht khi lu lng a vo mng gn vi bng thụng
gii hn ca mng v thụng lng tng chm tng ng vi kớch thc d liu
trong b m. Khi lu lng a vo mng tip tc tng lờn n mt gii hn no
- 10 -
đó thông lượng trong mạng giảm đột ngột từ điểm vách đến một giá trị rất nhỏ. Lúc
này mạng rơi vào trạng thái tắc nghẽn, thông lượng có thể giảm xuống bằng không
trạng thái này gọi là Deadlock.
Nguyên lý chung của các phương pháp điều tránh tắc nghẽn trên mạng là duy
trì điểm hoạt động của mạng nằm ở phía trái điểm gãy và đảm bảo bộ đệm các nút
mạng không bị tràn.

Hoạt động của mạng khi không có sự kiểm soát: Giả sử có 2 kết nối từ BA
theo đường B-Y-X-A với tốc độ
AB
λ
và từ CD theo đường C-Z-X-D, tốc độ
CD
λ
.
Do mạng không có kiểm soát nên tài nguyên mạng và bộ đệm tại các nút mạng
X,Y,Z có thể được sử dụng bởi bất kì gói tin nào. Giả sử môi trường truyền không
gây ra lỗi thì các gói tin gửi đi không bị sai nhưng vẫn có thể phải gửi lại, nguyên
nhân là do các nút mạng không cho phép chuyển tiếp gói tin vì không còn bộ đệm
để tạm thời lưu gói tin trước xử lý.
Để thấy rõ hiệu quả của việc điều khiển lưu lượng trong mạng ta xét các
trường hợp sau:
- 12 -
+ Trường hợp 1 (
7
BA
λ
=
Kbps và
0
CD
λ
=
): Trường hợp này không xảy ra tắc
nghẽn vì lưu lượng từ BA được mạng trung chuyển hết. Tốc độ truyền dữ liệu
(lưu lượng dữ liệu) đến nút A bằng tốc độ dữ liệu do nút B đưa vào mạng. Đồng
thời đường kết nối dữ liệu từ BA có các liên kết đều thỏa mãn tốc độ dữ liệu

thì X hủy
δ
Kbps. Lúc này, đường Y-X sẽ có tốc độ
8 2
δ
+
Kbps (với
8
δ
+
Kbps là
thông tin từ B đến,
δ
là thông tin phát lại). Nhưng vì nút X chỉ có thể chuyển 8
Kbps nên nó hủy
2
δ
Kbps và Y lại phải truyền lại thông tin này. Quá trình tiếp tục
cho tới khi nhánh Y-X hoạt động với tốc độ 64 Kbps. Tương tự, nhánh BY cũng
hoạt động với tốc độ 16 Kbps.
Để giải quyết vấn đề này có thể làm theo hai giải pháp:
++ Xây dựng hệ thống mạng có khả năng đáp ứng tốc độ của dữ liệu XA (
8
δ
+
Kbps) nhằm đáp ứng với yêu cầu về tốc độ của B. Giải pháp này chỉ thực sự
khả thi và đạt hiệu quả khi tốc độ phát tin của B là ổn định trong một thời gian dài,
ngược lại thì hiệu quả sử dụng tài nguyên rất thấp do không tận dụng hết đáp ứng
lưu lượng của mạng.
++ Giới hạn tốc độ truyền tin của B xuống còn 8Kbps: Giải pháp này khả thi

- 13 -
thông tin từ B và C đến qua nút X đều bị hủy và phải phát lại. Hệ quả là cả hai nút
Y và Z đều bị tràn bộ đệm và tất cả các đường liên kết đều hoạt động với tốc độ cực
đại. Các gói tin từ BA và CD đều phải được lưu tại bộ đệm của nút X chờ xử
lý. Khi bộ đệm này đầy và tràn X sẽ hủy các gói tin tới này. Do tốc độ dữ liệu Y-X
gấp 2 lần tốc độ Z-X (khi các liên kết này hoạt động với tốc độ đỉnh) nên lượng gói
tin từ YX sẽ gấp 2 lần từ ZX. Ta nhận thấy trong trường hợp này thông lượng
tổng cộng của mạng bị giảm từ 14Kbps xuống 8 + 4 = 12 Kbps. Trong đó thông
lượng của nút B giảm từ
8
δ
+
Kbps 8Kbps còn nút C giảm từ 7Kbps 4Kbps.
Hình 2.5: Các trạng thái hoạt động của mạng.
Trường hợp lý tưởng: Mạng sẽ thực hiện chuyển tất cả các gói đi vào mạng
khi tốc độ đến của các gói nhỏ hơn khả năng trung chuyển của mạng (đoạn dốc của
đường lý tưởng). Khi lưu lượng vào mạng lớn hơn khả năng đáp ứng của mạng thì
mạng phải có khả năng chuyển các gói tin với tốc độ bằng thông lượng của mạng
(đoạn bằng của đường lý tưởng).
Trường hợp không có kiểm soát: Mạng sẽ chuyển tất cả các gói tin khi lưu
lượng nhỏ hơn 1 giá trị cực đại nào đó. Khi vượt qua ngưỡng đó thông lượng bắt
đầu giảm, lưu lượng vào càng nhiều thì thông lượng càng giảm. Một số trường hợp
mạng hầu như không chuyển được gói tin nào, trạng thái đó gọi là Deadlock.
Trường hợp có kiểm soát: Áp dụng các biện pháp điều khiển luồng và điều
khiển tránh tắc nghẽn hệ thống có khả năng hoạt động tốt ngay cả khi lưu lượng vào
mạng lớn hơn thông lượng của mạng. Tuy nhiên do ta phải sử dụng các thông tin
cho các thuật toán điều khiển nên thông lượng thực tế của mạng sẽ nhỏ hơn trường
hợp lý tưởng thậm chí nhỏ hơn cả trong trường hợp không có điều khiển.
- 14 -
2.1.4 Nhiệm vụ chủ yếu của điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn.

nghẽn liên quan đến việc kiểm soát thông tin trên toàn mạng. Hai kỹ thuật điều
khiển này có đặc điểm chung là đều phải tìm biện pháp giới hạn lưu lượng thông tin
đầu vào nhằm tránh hiện tượng lưu lượng vào quá lớn làm giảm hiệu suất truyền
toàn mạng mà có thể dẫn tới nghẽn hoàn toàn thông tin trong mạng.
- 15 -
2.1.5 Các thuật toán trong điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn.
a. Thuật toán Leaky bucker
Để có thể đáp ứng được yêu cầu của điều khiển luồng, người ta đưa ra các
phương pháp thực hiện điều khiển luồng và chống tắc nghẽn dựa trên việc hạn chế
băng thông. Cơ chế kiểm soát băng thông đảm bảo lượng thông tin đưa vào mạng
không vượt quá một mức nào đó nhằm tránh tắc nghẽn trong mạng.
Cơ chế kiểm soát băng thông của thông tin đi vào mạng chia làm hai loại:
+ Kiểm soát chặt: Với tốc độ thông tin vào mạng trung bình là r (gói/s), thì hệ
thống kiểm soát sẽ chỉ cho một gói vào sau mỗi 1/r giây.
+ Kiểm soát lỏng: Với tốc độ thông tin vào mạng trung bình là r (gói/s) thì hệ
thống kiểm soát sẽ cho K gói vào mạng trong khoảng thời gian K/r giây. Trong
phương pháp này, tốc độ dữ liệu trung bình là không đổi nhưng mạng cho phép
nhận tối đa K gói tin tại một thời điểm. Cơ chế này thường được hoạt động dựa trên
nguyên lý của phương pháp chậu rò (leaky bucket).
Hình 2.6: Nguyên lý hoạt động của thuật toán chậu rò (Leaky bucker).
Trong hình (2.6) nút mạng được trang bị một chậu rò dùng kiểm soát lưu
lượng thông tin đi vào mạng. Chậu rò là một bộ đệm có khả năng lưu trữ tối đa là B
thẻ bài. Các thẻ bài được đưa vào chậu rò với tốc độ r (thẻ bài/s) cho tới khi chậu
đầy các thẻ bài thì nó sẽ không nhận thêm thẻ bài nữa. Nguyên lý chung là mỗi khi
một gói tin đến một nút mạng để có thể được vào được mạng thì gói tin đó phải
nhận được một thẻ bài. Do vậy, tốc độ trung bình của gói tin vào mạng là r (gói
tin/s) và bằng tốc độ tạo thẻ bài. Khi chậu rò đầy thẻ bài, nút mạng có thể cho
- 16 -
truyền gói tin với tốc độ tối đa là r (gói tin/s) còn nếu số lượng thẻ bài trong chậu
nhỏ thì chúng ta thấy được khả năng kiểm soát tốc độ luồng thông tin vào mạng.

dài thì thuật toán điều khiển này làm cho tốc độ phát các gói tin của nguồn phát tiến
gần về tốc độ tạo Token.
b. Thuật toán cửa sổ trượt.
Cơ chế điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn dựa trên thuật toán cửa sổ trượt
được thực hiện bởi việc giới hạn số lượng gói tin được truyền ở phía phát nhằm
đảm bảo lưu lượng thông tin vào mạng không vượt quá khả năng xử lý của phía thu.
Với thuật toán cửa sổ trượt, phía phát sẽ không thực hiện phát tiếp gói tin cho đến
khi phía thu xử lý xong các gói tin trước đó. Khi phía thu xử lý xong các gói tin do
phía phát gửi tới thì nó sẽ báo cho phía phát biết và khi đó phía phát sẽ tiếp tục gửi
các gói tin tiếp theo. Cơ chế này nhằm đảm bảo việc truyền tin không bao giờ vượt
quá khả năng xử lý của phía thu.
Số lượng gói tin có thể đợi báo nhận bị giới hạn bởi một con số tối đa, giới
hạn này được gọi là kích thước cửa sổ truyền (send windown), ký hiệu là K (K
thường được hiểu là kích thước cửa sổ cực đại). Nếu K=1 thì phương pháp này hoàn
toàn giống với phương pháp điều khiển luồng RQ dừng và đợi với hiệu suất sử
dụng liên kết thấp.
Hoạt động của phương pháp cửa sổ trượt: thứ tự truyền mỗi gói tin đều mang
một chỉ số để phân biệt với nhau. Các gói tin đã được báo nhận sẽ được xóa khỏi bộ
đệm truyền nhằm giải phóng bộ đệm. Gói tin cuối cùng được xác nhận sẽ được xóa
khỏi bộ đệm và làm trống đi một vị trí trong bộ đệm đồng thời tạo điều kiện cho
biên trên của cửa sổ tăng lên một đơn vị tương ứng với một gói tin được nằm trong
cửa sổ trượt. Nói cách khác cửa sổ trượt qua vị trí của gói tin nào trong thứ tự
truyền thì gói tin đó có thể truyền đi mà không cần chờ báo nhận.
Xét một ví dụ với
max
K
= 7. Quá trình truyền tin được mô tả như hình vẽ:
- 18 -
Hình 2.8: Quá trình truyền tin theo thuật toán cửa sổ trượt. ( với K
max

của cửa sổ thu tương tự như của cửa sổ phát. Khi một gói tin được nhận biên trên
của cửa sổ sẽ tăng lên một đơn vị, sau quá trình xử lý gói tin và chuyển tiếp gói tin
phía thu sẽ phát đi một báo nhận cho phía phát để thông báo cho nó biết rằng gói tin
tương ứng đã được nhận tốt (nhận không lỗi và xử lý xong) để phía phát có thể xóa
gói tin đó ra khỏi bộ đệm. Khi gửi đi một gói tin báo nhận biên dưới của cửa sổ thu
tăng lên một đơn vị, khi nhận một gói tin biên trên của cửa sổ thu tăng lên một đơn
vị. Quá trình cứ tiếp tục diễn ra như vậy cửa sổ thu sẽ lần lượt trượt qua các gói tin
được nhận theo thứ tự nhận.
Với việc kết hợp hoạt động nhịp nhàng giữa phía phát và phía thu bằng việc
sử dụng báo nhận, số lượng gói tin đồng thời tồn tại trên đường truyền luôn nằm
trong một giới hạn nhất định. Nếu phía thu có bộ đệm với dung lượng lớn hơn tổng
kích thước các gói tin nằm trong giới hạn thì khó có thể xảy ra tràn bộ đệm ở phía
thu.
2.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ KỸ THUẬT TÌM ĐƯỜNG ĐI CHO DỮ LIỆU
TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI.
2.2.1 Định tuyến trong mạng chuyển mạch gói.
Khi một gói đưa vào vùng mạng từ một thiết bị đàu cuối ,nó phải được định
hướng tới thiết bị đầu cuối nhờ thiết bị chuyển mạch gói của mạng .
Có hai phương pháp định hướng chủ yếu đó là :
- Định hướng cố định.
- Định hướng động.
a. Định hướng cố định.
- 20 -
Định hướng cố định là phương pháp dịnh hướng đơn giản nhất, trong đó thiết
bị chuyển mạch gói của mạng chứa các bảng định hướng cố định. Các bảng định
hướng này cung cấp cho tất cả thông tin cần để phân hướng cho các gói qua mạng.
Hình 2.9: Ví dụ về phân tuyến cố định.
Hình 2.9 Trình bày một mảng chuyển mạch gói nhỏ kiểu mắt lưới không đều.
Để mô tả sự làm việc của chúng, ta xác định bảng tạo tuyến cho thiết bị chuyển
mạch gói S

tính đơn giản. Còn các nhược điểm là tất cả các bảng tạo hướng cần được thiết lập
nhân công. Quá trình thiết lập các bảng tạo hướng đì hỏi hiểu biết khá tỉ mỉ về cấu
hình của mạng và lưu lượng tải có thể xuất hiện. Điểm lưu ý vừa nêu là do các
tuyến ở một mạng chuyển mạch gói không phải tất cả đều có cùng dung lượng.
Mạng chuyển mạch gói được cấu trúc ban đầu rất cẩn thận bởi các thiết bị cao cấp,
mà đưa thêm vào một thiết bị đầu cuối mới vẫn có thể phải thiết lập lại toàn bộ kế
hoạch tạo hướng. Thông thường, thông tin và nhân lực liên quan đến công việc lắp
đặt ban đầu không được sử dụng cho các công việc mở mang mạng lưới thì còn gặp
khó khăn nhiều hơn. Có thể khắc phục nhược điểm này để giảm đi những hướng
mắc về bảng tạo hướng là dùng phương thức địa chỉ khu vực. Ở chỗ sử dụng kiểu
- 22 -
đánh địa chỉ này thì địa chỉ của thiết bị đầu cuối chứa một số thông tin về tạo
hướng. Khái niệm này không giống khái niệm sử dụng trong hệ thống điện thoại.
Phương thức đánh địa chỉ theo khu vực có nhiều ưu điểm:
- Các bảng tạo hướng ở mỗi nút chuyển mạch có dung lượng nhỏ. Điều này
quan trọng bởi vì nó làm giảm đi thời gian cần để tìm ở bảng khi một gói yêu cầu
gọi cần được tạo hướng và thiết lập một đường nối gọi thực. Như ở trường hợp một
mạng gọi thực, và khi các chương trình số liệu cần được tạo hướng đối với mạng
lập trình số liệu. Tình hưống này là cực kì nghiêm trọng ở các mạng lập trình số liệu
vì ở đây mỗi gói được tạo hướng riêng.
- Khi không sử dụng phương thức lập địa chỉ khu vực thì mỗi nút chuyển
mạch trong mạng cần phải biết từng thiết bị đầu cuối đấu nối vào mạng. Khi sử
dụng địa chỉ khu vực, nút chỉ cần biết khu vực mà không cần biết từng thiết bị đầu
cuối trong khu vực. Chỉ các thiết bị đầu cuối đáu nói trực tiếp vào nút chuyển mạch
thì nó mới quan tâm. Điều này giúp cho công việc mở rộng mạng lưới đơn giản hơn
rất nhiều. Ở những mạng chuyển mạch gói rất lớn có thể phải sử dụng các vùng nhỏ
hơn trong một khu vực. Hệ thống điện thoại lại cho thêm cách sử dụng tương tự.
Quan sát tổng thể hệ thống điện thoại, các khu vực là các quốc gia riêng. Tương tự
như vậy có thể thực hiện cho mạng chuyển mạch gói. Các địa chỉ của thiết bị đầu
cuối có thể chia ra từng phần như mã chọn quốc tế, mã vùng . Tùy thuộc vào chỗ

Khi có thể sử dụng hai hoặc nhiều hướng thì nút chuyển mạch gói có thể tạo
hướng cho một gói tới một hay nhiều tuyến, chỉ có thông tin nội bộ được dùng cho
nút chuyển mạch này khi nó đưa ra các quyết định. Bảng cấu hình của nó chứa các
thông tin về dung lượng tương đối của các tuyến và về chúng có thể sử dụng được
hay không. Nút chuyển mạch gói cũng có các thông tin về luồng tải tương đối của
các tuyến nhờ giám sát tốc độ gói theo mỗi tuyến và kích cỡ các hàng gói đang phải
chờ để phát theo tuyến.
Ưu việt chủ yếu của phương thức tạo hướng động đơn giản là nó không đòi
hỏi bất kì một cơ chế ngoại lệ nào trong mạng để chuyển tin theo hướng giữa các
nút chuyển mạch. Thực thể động được lưu toàn bộ trong mỗi nút chuyển mạch. Nếu
một nút chuyển mạch gói đầu cuối đấu vào mạng, khi mạng được đưa vào hoạt
động lần đầu thì tất cả các hạng mục này chứa sự xác định tại hướng cho các thiết bị
đầu cuối này. Mục tiêu của mạng này là luôn luôn sử dụng hướng tối ưu cho các
thiết bị đầu cuối. Độ trễ chuyển tiếp nhỏ nhất, khi mạng đang làm việc, có thể xác
định độ trễ của bất kì hướng nào nhờ phối hợp thông tin về kích cỡ hàng của nó với
thông tin do các nút khác đầu nối trực tiếp với nút này.
Thông thường nút chuyển mạch phát một bảng trễ cho các nút đầu nối trực
tiếp với nó. Bảng trễ này có một hạng mục cho mỗi một thiết bị đầu cuối trên mạng.
Khi có một nút chuyển mạch thu bảng này nó kết hợp bảng này với bảng tạo hướng
hiện thời của nút để tạo ra bảng mới. Đối với mỗi thiết bị đầu cuối nút so sánh thời
gian trễ ở bảng tạo hướng của nó với thời gian trễ ở bảng trễ đã thu được và hiệu
chỉnh để tuyến có hiệu quả. Nếu thời gian trễ mới nhỏ hơn thời gian trễ ở hướng
- 24 -
hiện đang dùng thì hạng mục của bảng tạo hướng đối với thiết bị đầu cuối đó được
cập nhật để chỉ ra hướng tốt hướng đã được tìm.
Cơ chế này cho phép sự thay đổi chuyển tải ở mạng được thông báo tự động
cho mạng. Nếu kích cỡ của các bảng có thể thay đổi được thì thiết bị mới đưa vào
mạng sẽ xuất hiện trong các bảng tạo hướng này của các nút chuyển mạch một cách
tự động và trong khoảng thời gian ngắn trong khi đầu nối vào mạng. Tương tự, khi
một thiết bị đầu cuối bị hỏng, điều này được phản ánh vào mạng trong một khoảng