1.Hiệu năng chuyển gói:

-Tốc độ cao:hàng trăm triệu gói/s.

-Hỗ trợ các loại d.vu khác nhau hiện nay và tương lai.

2.Khả năng mở rộng:

-Để giảm chi phí nâng cấp t/bị(3,5 năm/lần do tốc độ ở biên mạng tăng nhanh)

-Cho phép :

+chỉ cần kết nối them khối mới vào h/thống có sẵnànâng cai dung lượng

+Hệ điều hành,giao diện ng dùng k thay đổi n'àk phải đào tạo lại ng quản trị

3.Mật độ băng thông:

-Yêu cầu chiếm ít diện tích,tiêu thụ ít công suấtàthiết kế các khối mở rộng nhỏ gọn.

-Hiện nay,bộ định tuyến có thể cung cáp số card giao diện32xOC_192 hoặc 128xOC_48/ 1/2 giá máy.

4.Khả năng đảm bảo chất lượng d.vu:phải hỗ trợ các d.vu khác nhau thông qua các cơ chế:phân loại d.vu DiffServ,lọc gói,kiểm soát gói,giới hạn tốc độ,giám sát lưu lượng.

5.Độ sẵn sang cao:

-đảm bảo độ sẵn sàng cao trong time hoạt động với lưu lượng lớn và cả trong time bảo dưỡng.

-Để đảm bảo độ sẵn sang,thường sd cơ chế dự phòng cho phần cứng và thiết kế phần mềm theo kiểu Module.

-Gần đây,cho phép thay thế phần cứng, nâng cấp phần mềm trong khi h/thống vẫn đang hoạt động.

7.An ninh:

-chống lại các cuộc tấn công từ chối d.vu& nguy cơ khác.

-Cung cấp tính năng:hạn chế tốc độ,lọc gói,khả năng theo vết,lưu lại thông tin truy nhậpàđảm bảo an ninh cho d.vu = biên mạng.

*,Khó khăn:

-Dung lượng lớnàphức tạp,giá thành cao.

-Lý do:phải xử lý từng gói tin:phân loại,tra cứu bảng,thay đổi tiêu đề gói;Lưu đệm gói;Lập lịch gói;Quản lý bộ đệm.

-Khi tốc độ lưu lượng trên giao diện vào/ra tăngàtime xử lý,lập lịch cho mỗi gói tin phải thấp.

-Khi dung lượng HTCM tăngàtime cho phép để xử lý tranh chấp cổng ra phải thấp.

-Khó khăn nhất trong thiết kế HTCM gói dung lượng lớn:công nghệ bộ nhớ & ma trận kết nối:

+Bộ nhớ:nguyên nhân gây nghẽn cổ chai.

+Ma trận kết nốiàgiá thành,công suất

=>Các vấn đề thách thức:

A,Tốc độ bộ nhớ:

-HT truyền dẫn quang:chụcàtrăm Gb/s

-Tốc độ đường kết nối với trường CM=2x tốc độ cổng vào/raàGiảm xung đột=cổng ra và mang them thông tin điều khiển:định tuyến,điều khiển luồng, QoS trong tiêu đề gói tinàTốc độ tổng cộng của 1 cổng vào/ra bộ nhớ> 100 Gb/s,giả sử kích thước gói tin,time cho phép của mỗi gói tin trong bộ đệm ở mỗi cổng< 2,5 ns.

=>thách thức lớn với công nghệ bộ nhớ,nhất là:

+kích thước yêu cầu cảu bộ nhớ khá lớn,k thích hợp đc vào mạch tích hợp chuyên dụng ASIC.

+số chân nối của 1 bộ nhớàhàng trămàhạn chế bộ nhớ ngoài gắn vào ASIC.

B,Bộ phân xử khi có xung đột gói ở cổng ra:(2 cách)

-Tập trung:kết nối giữa các bộ phận xử lí với các đầu vàoàgiảm độ phức tạp& giá thành

-Phân tán:

+Các card vào/ra+trường CMàtham gia giải quyết xung đột

+Nhược:giảm hiệu quả :độ trễ,thông lượng vì k có đầy đủ thông tin của cổng vào/ra trong q/trình giải quyết xung độtàKhắc phục=tăng tốc độ chuyển gói trong trường CM.

C,Điều khiển QoS:

-Khi tốc độ đầu vào tăngàkhó khăn để:kiểm soát/định dạng luồng thông tin=cổng vào;quản lý bộ đệm,chính sách loại bỏ gói;lập lịch gói tin ở cổng ra,đảm bảo QoS mỗi luồng hay mỗi lớp d.vu

-Kích thước bộ đệm tại mỗi cổng vào thường đủ để lưu đệm gói tin trong 100ms.Nếu tốc độ cổng vào 40 GB/sàkích thước bộ đệm:500Mbyte.

-Xác định 1 gói tin đc chuyển tiếp và hủy trong 4-8 nsàkhó

-Số trạng thái cần duy trì để điều khiển từng luồng:rất lớn,đặc biệt là với HTCM gói.

-Giải pháp:lập lịch,quản lý bộ đệm theo lớp d.vu(vì số lớp<<số luồng)

D,Kết nối quang:

-1HTCM lớn yêu cầu n' ngăn giá máy để chứa các card vào/ra trường CM,card điều khiển.

-Mỗi giá có thể mang dung lượngà1 Tb/s,có thể phải trao đổi thông tin với giá khác với tốc độ 1Tb/s mỗi luồng.

-Kích thước,công suất tiêu thụ của t/bị mạng giới hạn số kết nối trên mỗi bảng mạchàGiải pháp:dùng nhiều bảng mạchàtăng chi phí.

-Cần n' sơi quang để kết nối giữa các giá máyàtăng chi phí lắp đặt,khó kăhn trong cấu hình lại& bảo dưỡng.

E,Công suất tiêu thụ:

-1 chíp CMOS biến đổi nối tiếp/song2 tín hiệu:tốn 20W

-1 kết nối quang 2 chiều:tốn 250mW

-giả sử cần kết nối 1Tb/s với các giá khác cần 400 kết nối 2 chiềuàtỏng cộng công suất 1000W/giá cho kết nối quangàphát ra lượng nhiệt lớnàhạn chế số card&số thành phần trên mỗi card,tăng chi phí điều hòa nhiệt độ.

F,Độ linh hoạt:

-HTCM càng gần biên mạngàcần hỗ trợ n' giao thức d.vu=>thiết kế HTCM nên theo kiểu Moduleàpt dễ dàng với yêu cầu d.vu mới

-Không nên thiết kế dựa n' vào mạch tích hợp chuyên dụng ASIC,nên cân bằng tốc độ với tính linh hoạt của HT.