一种流量自适应的iSLIP算法

针对iSLIP(iterative round robin matching with slip)算法在处理突发业务时性能严重恶化的问题,在iSLIP算法的基础上提出了一种流量自适应的时隙间迭代算法TA-iSLIP(traffic adaptive iSLIP)．该算法根据队列长度智能判断当前流量情况,采取不同的调度策略,充分利用已经匹配的资源,使系统的匹配开销尽可能减小．并给出了TA-iSLIP的算法描述和性能评价,与iSLIP算法、FIRM(fcfs in round-robin matching)算法进行了比较．仿真结果表明,TA-iSLIP在均匀和非均匀流量下都达到了较好的性能,在非均匀流量下的吞吐率达到97％以上．     

高速crossbar控制算法iDRR及其性能分析

DRR(Dual Round-Robin)算法^[6]是一种公平、高效、可扩展性强、硬件实现简单的crossbar控制算法.为了进一步改善算法的时延性能和公平性,文中提出了多重迭代DRR算法,即iDRR算法,它继承了DRR算法所有优点.仿真结果表明iDRR算法可达到100%吞吐量,在时延性能和公平性方面都优于DRR 算法.使用可编程逻辑器件实现了基于iDRR算法的仲裁器,工作频率达80MHz,可支持10Gbps速率的输入端口,可用于超高速、大容量的路由器中.     

一种优化指针策略的输入排队调度算法

针对FIRM（fcfs in round-robin matching）算法在处理非均匀业务时,延时和丢包性能出现缺陷的问题,在FIRM算法的基础上设计并实现了一种优化指针策略的low—FIRM（longest oldest weighted FIRM）算法。该算法根据队列长度和队首信元等待时间的权值修改输入端口的轮询指针。使得权值大的队列趋于优先服务,从而优化了在非均匀业务下的调度性能。接着给出了low—FIRM算法的性能分析和仿真,与iSLIP（iterative round—robin matching with slip）算法、FIRM算法进行了比较。仿真结果表明,low—FIRM与经典算法相比,在均匀业务下的性能近似,而在非均匀业务下性能有了较大的提升。     

Decoupled parallel hierarchical matching schedulers

The load balanced Birkhoff–von Neumann switch is an elegant VOQ architecture with two outstanding characteristics: (i) it has a computational cost of O(1) iterations and (ii) input controllers do not exchange information (as a result, it allows decoupled implementations with a low power density). The load balancing stage guarantees stability under a broad class of traffic patterns. It may alter packet sequence, but this can be solved with appropriate packet selection strategies. The average packet delay caused by previous maximal size matching algorithms, such as iSLIP, RDSRR, or PHM is noticeably lower than that of a Birkhoff–von Neumann switch, especially for low and medium loads. However, they need tightly coupled VOQ controllers, which implies higher power density. For example, this makes difficult to apply those algorithms to optical switching architectures. Moreover, they require O(log₂ N) iterations to converge, and this computational cost may be unacceptable for the slot lengths in optical packet switches. In this paper, we propose a family of decoupled Parallel Hierarchical Matching (PHM) VOQ controllers (DPHM). They outperform the Birkhoff–von Neumann scheduler, which can be viewed as a member of the family (in fact, the simplest one). DPHM schedulers have a computational cost of O(1) iterations and, unlike last generation maximal size matching algorithms, they allow a low input controller interconnection complexity (low power density switch implementation). Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

实现虚拟输出队列调度的神经网络方法

基于虚拟输出队列（VOQ）缓存的Crossbar交换结构,提出了一种Hopfield神经网络（HNN）控制的信元交换调度方法.通过选取合适的能量函数,并在其中采用一种新的队列优先级函数,实现了信元的高效交换控制.计算机模拟结果表明,该算法可以将吞吐率提高到0.998,信元丢失率大大降低,时延特性也有很大改善.     

基于VOQ输入缓存交换系统调度算法研究

基于VOQ缓存策略的信元调度算法是提升交换系统性能的关键因素。介绍了3种富有代表性的调度算法iSLIP算法、iLQF算法和DPA算法。iSLIP算法易于硬件实现,不大于log2N次迭代即可实现收敛,但对于突发通信效率不高,适用于中小规模的高速交换结构;iLQF算法调度效率高,但硬件实现较为困难,且时延较大,目前应用较少;DPA算法可以用简单的组合逻辑实现,时延小,但效率不高,适用于重载大规模的高速交换结构。     

VOQ输出端解复用算法及其技术实现

目前的高速交换机大都采用虚拟输出排队(VOQ)方法,并把变长分组拆成定长信元后交换。已有的关于队列组织与管理的文章都着重于讨论N×N交换结构中每个端口对应于一个实际物理端口的情况,但在实际中经常需要对端口进行复用和解复用。我们针对863“实用化综合接入系统”边缘路由器子系统的设计特点,自行提出了基于输出子端口的队列组织与解复用算法。这篇文章阐述了该算法,并给出了算法的性能分析和具体实现。     

基于FCP的交换结构研究

FCP是在存储区域网中用FC协议承载SCSI数据的一种通信方式,它不同于一般的面向无连接的IP通信,也与通常的专线连 接有区别。另外,在通信过程中存在控制信息和数据信息两种数据包,即长包和短包。它不是定长分组,但它又与传 统的变长分组有区别。由于FCP通信的特殊性,需要研究哪种交换结构最适合其要求。通过对VOQ Crossbar、共享缓存 和一种双平面交换结构的仿真分析表明,双平面交换结构在性能上有一定的优势。     

基于SRAM的核心路由器交换矩阵输入端口设计

交换矩阵是核心路由器的重要组成部分,为了避免来自不同输入端口的信元同时发往同一个输出端口,需要在输入端口设置缓冲区,即输入排队交换结构。基于静态随机存储器完成了交换矩阵输入端口虚拟输出队列（VOQ）的设计,该设计可以降低核心路由器交换芯片的面积,提高输入端口缓冲区信元的响应速率,并通过DE-115开发板完成对设计的验证。     

CICQ交换结构的调度算法研究

研究了基于缓冲交换结构的各种调度算法 ,并基于 CICQ(combined input and crosspointqueued)的交换结构提出 LQF_ LQF算法. 仿真结果说明该算法在均匀分布和突发业务源的情况 下都能近似达到输出排队的时延性能 .