大容量分組交換體系結構及調度算法.pdf

1、路由器作為互聯(lián)網(wǎng)的最重要的設備之一，其關鍵技術一直是業(yè)界和科研院所的重點研究內(nèi)容。由于存儲器訪問速率的限制，當前的高性能路由器一般都采用交換式的結構。本文主要對高性能路由器中負責交換的交換結構及負責轉發(fā)的調度算法進行了研究。 由于并行分組交換可以使用低速工作的緩存構造高速交換結構，并且具有較好的擴展性，因此成為下一代高速路由器和交換機設計中有價值的交換方案。本文研究了目前一種已經(jīng)存在的傳統(tǒng)并行分組交換結構，分析了其信元阻塞率過高

2、的結構缺陷。在此基礎上，提出了一種改進的并行分組交換結構，同時根據(jù)組合數(shù)學中的非平衡區(qū)組設計思想，設計出端口與交換模塊之間連接函數(shù)的具體實現(xiàn)過程。改進型結構相鄰單元連接函數(shù)正交，通過計算證明，該結構能夠有效防止相關信元分組通過相同路徑進行交換，顯著降低信元阻塞概率。 輸入隊列因具有良好的可擴展性而廣泛應用于高速交換結構和路由器中，但輸入隊列需要精心設計調度算法以獲取較好的性能。iSLIP (iterative SLIP) 算法因

3、其簡單性和并行性而得到廣泛的研究，但現(xiàn)有的iSLIP算法在突發(fā)流量和非均勻流量下的負荷延遲性能較差。本文針對突發(fā)業(yè)務流，提出一種基于幀交換的調度算法iFONA (iterative Frame Or Not Algorithm)，同時在基于優(yōu)先級調度算法的思想上，提出了調度決策雙重門限的概念，并且根據(jù)其設計出雙門限循環(huán)調度算法—iADT (iterative Algorithm with Dual Thresholds)。仿真結果表明，