Анализ развития электронных технологий в США, страница 35

Формирование трафика. Формирование трафика направленно в основном на сглаживание неравномерного входного потока ячеек, в результате которого значения пиковой и доступной скорости передачи и длина пачек ячеек входящего в сеть информационного потока приводятся в соответствие с оговоренными в “трафик-контракте”. Формирование трафика может быть выполнено как оконечной системой, так и сетью АТМ. Некоторые механизмы Traffic Shaping применяются для выравнивания переменной составляющей сетевой задержки (джиттера) изохронного трафика на приеме. Traffic Shaping может также использоваться при передаче потока ячеек из одной сети в другую в целях выполнения трафик-контракта, заключенного между сетями. Формирование трафика может осуществляться с помощью следующих механизмов [24, 45]:

Буферизация. Заголовок ячейки обычно обрабатывается во входных адаптерах коммутатора АТМ. Из-за статистического характера входного трафика, даже при использовании неблокирующихся коммутационных структур ячейки из разных входных портов могут конкурировать за одновременный доступ к одному и тому же выходному порту. Для разрешения конфликтов на выходе и исключения потерь ячеек во входных (выходных) адаптерах или внутри коммутационного устройства предусматриваются буферные накопители для промежуточного хранения ячеек. Способы организации очередей в коммутаторах АТМ приведены, например, в [24, 31, 45, 50, 51]. Число, размер и способ организации буферов имеют важное значение при его разработке и напрямую связаны с эффективностью использования полосы пропускания цифрового тракта. Наиболее распространенные методы буферизации ячеек с организацией очередей на входе, выходе и внутри коммутатора, а также применение рециркулярных буферов, описаны в [50, 51]. Приведем четыре наиболее распространенных метода буферизации [51]:

1. Организация очередей на входе.Примером такого варианта может служить организация буферов на входных портах неблокирующей структуры с пространственным разделением. К недостаткам указанного способа можно отнести опасность возникновения блокировки в начале очереди. Если две одновременно поступившие ячейки направляются на один и тот же выходной порт, одна из них попадает во входной буфер и будет препятствовать прохождению следующих ячеек, снижая производительность коммутатора. Решением проблемы являются значительное увеличение производительности коммутационного поля или замена дисциплины обслуживания “первый пришел – первый обслужен” на другую, например, на “пришедший первым обслуживается в случайном порядке”.

2. Организация очередей на выходе.Этот тип буферизации используется в выходных портах структуры с разделяемой шиной. Указанный метод буферизации оптимален с точки зрения производительности и задержек, но требует применения дополнительных средств для организации одновременной множественной доставки ячеек на любой выходной порт, а именно: либо существенного повышения быстродействия коммутатора, либо увеличения емкости выходных буферов.

3. Внутренняя организация очереди.В некоторых структурах с пространственным разделением для уменьшения вероятности внутренней блокировки устанавливают буферы внутри коммутационных элементов. Однако такое решение приводит к возникновению блокировки в начале очереди и увеличению задержки ячейки при ее прохождении через коммутационное поле.

4. Применение рециркуляционных буферов.Одним из способов, применяемых для снижения вероятности внутренней блокировки в структурах с пространственным разделением, является применение рециркуляционных буферов. В этом случае блокированные ячейки на выходе направляются на входные порты коммутатора через рециркуляционные буферы для повторной передачи. Указанный метод позволяет достичь оптимальной производительности коммутатора и уменьшения задержек при организации выходных очередей, однако при этом требуется дополнительная емкость коммутационного поля для ретрансляции рециркулируемых ячеек и обеспечение сохранения исходной последовательности ячеек, проходящих через коммутатор, что значительно усложняет управление коммутацией.