一个支持可重构的多端口输出交换构件设计

传统交换技术通常是基于单一路径的交换机制进行研究设计。由于进入交换设备的分组只有唯一的输出端口,对于相同端口的争用极易引发交换拥塞,直接导致交换设备乃至整个网络性能的恶化。文章引入路由交换协同设计的思想,提出一种基于多下一跳路由的多端口输出交换机制,此新型可重构交换构件实现了分组在多个可选输出端口之间动态均衡的交换。岳后结合仿真试,哈聆证了该结构的稳定性和时延性能．并证明了最佳自由度扩展因子为3。     

一种支持多输出端口的输入排队交换结构匹配算法

输入排队交换结构具有良好的可扩展性,在高性能路由器与交换机中备受关注。文章基于多下一跳路由提出了分组具有多个可选输出端口的匹配算法（MP-iSLIP）;根据入队机制判断选择要进入的缓存队列,充分利用分组的多个可选输出端口的特性,从前级队列均衡对is-LIP算法进行了改进;MP-iSLIP算法不仅保留了iSLIP算法简单易于硬件实现的优点,而且仿真结果表明此算法能够获得比iSLIP算法更优的性能。     

一种基于CICQ支持区分服务质量的分布式动态双轮询调度算法

为了在高速交换中提供具有服务质量保证的调度器,基于联合输入交叉点排队交换结构提出了一种支持区分服务质量的分布式动态双轮询调度算法.分布式双轮询调度算法不仅能有效处理不同业务类的突发数据,比较迅速地缓解网络的拥塞状况,具有良好的时延性能,而且又保持了各优先业务类的相对公平性,能够更好地支持区分服务,从而实现服务质量保障.     

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 .     

基于标识支持区分QoS的PPS调度机制

在对现有并行分组交换（PPS）分析的基础上,将标识的概念引入交换结构,提出了一种基于标识支持区分服务质量（QoS）的PPS调度机制. 该机制以业务类为单位管理网络数据流,采用按序排队的思想解决保序问题,在汇聚模块设置少量缓存,采用双指针轮询算法实现区分QoS保障,保证了交换对高层不同业务类的有效支持. 仿真实验结果表明,该机制在满负载情况下可获得高达99%以上的吞吐率,在过载情况下根据预定带宽分配输出链路带宽,确保分组具有时延的上界,能够比较均衡地将负载分配到各中间交换平面.     

一种支持单组播混合交换的Clos网络及调度算法

针对MSM型Clos网络的组播支持问题,提出了一种新的交换结构以及相应的调度算法,可同时支持单组播业务的交换.支持组播的Clos交换结构中,输入级模块内增加的组播队列采用与单播队列相同的方式竞争输出端口,输出链路从判决器则基于单组播优先级选择一类业务进行匹配.基于静态轮询的单组播调度算法继承了SRRD算法中指针初始化和更新方式简单高效的特点,可提供业务类型级和流级的公平,并且算法复杂度低,硬件实现简单.仿真结果表明,在多种业务源模型下,基于静态轮询的单组播调度算法均具有良好的时延和吞吐率性能.     

一种新的输入缓存Clos结构及其路由/调度算法

提出了一种新的Clos网络结构MmM,其中所有交换单元都采用输入缓存,因此适合在高速交换网络中实现.针对MmM结构,提出了分布式路由及调度算法,利用中间级交换单元向第一级交换单元提供的反馈信息为分组选路,可以较好地在中间级均衡交换网络内部的负载,减小输出端口的冲突.仿真结果表明,采用分布式路由及调度算法的MmM结构可以获得比采用并行循环分派算法的MSM结构更好的性能.     

支持多样化服务的交换结构及调度算法

区分服务是目前网络支持多样化服务质量保障的重要手段,现有交换结构和调度算法在支持多样化服务方面存在不足.文章提出了一种支持多样化服务的交换结构,该结构通过分离业务类为每类业务提供专一和定制化的服务.针对复用器内部竞争输出端口的问题,提出了一种新的复用器调度算法,该算法采用带宽分配指示向量和队列长度计数器,能够有效地保障各类业务在输出端口的服务质量和业务类之间的公平性.仿真实验表明,该交换系统能够保证各类业务都获得较为满意的服务质量性能.     

以数据流特性为导向的令牌调度算法

基于用于可扩展性强的高性能交换机中的多级结构,针对大部分以结构为导向,使用两次调度算法将数据“推”向输出的调度算法,提出了一种以数据流特性为导向的分布式调度算法,该算法支持多级高性能交换机的定长、变长分组交换,从输出端口将数据包从输入端口中“拉”出来．仿真结果表明,在均匀流的作用下,该系统能够达到100％的吞吐率、具有较小的时延,并能方便地支持负载均衡．     

通用高速分组交换调度算法

在iSLIP算法的基础上,应用二部图匹配中对角线数据无竞争的数学原理,采用关联指针的处理方法,提出了一种基于虚拟输出排队(VOQ)缓冲模式下的高速交换调度算法——迭代的关联指针轮转(i-CPRR)算法。该算法简化了指针的轮转方式,降低了设计难度。仿真表明,该算法减少了调度过程中的迭代次数,提高了算法在高负载条件下的带宽利用率,从而降低了交换系统的数据延时和VOQ队列深度,在高速交换系统中具有广泛的应用价值。     

直接互连结构在数据交换中的应用分析

研究了直接互连结构DIN应用到数据交换中存在的问题。针对数据交换应用特性,对DIN中的吞吐量、时延、路由算法和死锁解决策略进行了分析。研究表明,DIN中的理想吞吐量与结构规模的倒数成正比。把DIN应用到数据交换结构中,源路由表技术和最短路径算法更适合,采用死锁恢复机制能更好的利用系统资源。     

ATM技术中的路由变换机理与实现

介绍了信元在ATM交换网络中传输与交换的原理 ,研究了路由变换表、总线信元帧结构和路由变换机理。利用超大规模集成芯片CUBIT 0 5 80 2 ,完成了路由变换电路的硬件设计与软件编程 ,并利用计算机建立了路由翻译表 ,最后对实际电路进行了功能测试。实验结果表明该电路成功地实现了VPI、VCI变换和总线路由标签的插入 ,实现了信元在ATM交换网络中的交换 ,并获得良好的性能。     

Integration of unicast and multicast scheduling with low complexity

This study focuses on the scalability problems for very large, high-speed switches, and presents a two-stage integrated scheduling algorithm named UMCSA(Unicast and Multicast Concurrent Scheduling Algorithm)which supports both unicast and multicast traffic simultaneously. The first stage of the switching fabric performs switching for unicast traffic and load-balancing for multicast traffic, while the second stage performs switching for load-balanced multicast traffic. With a two-phase(request-grant)scheme, the proposed algorithm performs without iteration, and at the same time reduces the scheduling overhead to O(logN) significantly. By using the VOQ(Virtual Output Queuing)technique for unicast and multicast traffic separately at different stages, the HoL(Head-of-Line)blocking is eliminated and therefore a good throughput performance could be achieved. UMCSA performs scheduling for unicast and multicast traffic in parallel at different stages with simple Round-Robin arbitration, which is more suitable for high-speed applications. Simulation results show that the proposed integrated algorithm exhibits a good performance in terms of throughput and average delay, at different traffic compositions under various traffic patterns.     

多目的输出端口交换技术研究分析

交换结构作为高性能路由器的核心,如何提高其交换容量的可扩展性和服务质量的可预测性,是近十年来网络研究的热点和难点问题。文章从路由交换协同设计的角度出发,提出了基于多下一跳路由的多目的输出端口交换技术,并对其可行性进行了分析。结果表明:新技术能够在很大程度上解决拥塞,提高交换单元性能,并且具有一定的抗毁性。     

死锁恢复的多维交换结构容错路由算法

在高性能路由器中采用多维交换结构是解决可扩展性的一种方法。在实现这种交换结构时,随着节点数目的增多,交换结构出现故障的概率也随之增加。该文在mesh/torus结构上提出了一种基于死锁恢复策略的容错路由算法MMAR。基于各非故障节点周围链路的状态,MMAR能容错任意形状的故障模型且所需虚拟通道数少。通过在凹形区域表面节点中设置该凹形区域内节点位置信息表,该算法能避免消息进入与其目的节点无关的凹形区域以使绕道路径最短。该文给出了在256个节点的二维torus中的仿真结果,验证了算法的有效性。     

输入排队iSLIP算法的改进与比较

高速路由器交换网络中,输入排队调度算法有良好的性能。为了进一步提高经典算法iSLIP的性能,根据虚拟输出队列(VOQ)中包的个数和队首包的等待时间不同,对iSLIP算法进行改进,提出了lp-iSLIP(Long Queues Prioriy iSLIP)算法和op-iSLIP(Old Queues Priority iSLIP)算法。通过仿真可以看到改进后两种算法包的延时较iSLIP算法有一定降低,即算法性能有了提高。最后对iSLIP算法和对信元加入优先级的pri-iSLIP算法进行比较,仿真结果显示pri-iSLIP算法的性能较好。     

无向Petri网的多AGV最优路径方法研究

采用无向Petri网对自动导引车(AGV)系统路径布局进行建模,与时间窗(Time-window)结合建立基于时间的可达状态图．将调度的方法用于双向通行的多AGV系统的路径优化,并将多AGV同步寻找优化路径转化为对单个AGV分别寻找优化路径,降低了系统的复杂性．利用Best-first搜索方法,以下一步路径的状况作为确定目前状态的依据,提出了时间最短的路径优化算法．该方法可以在保证系统无死锁和冲突的基础上,使得AGV得到时间最短的优化路径．实例计算表明优化效果明显．该方法可用于较大规模的多AGV路径优化问题．     

高性能CICQ 仿真平台的设计与实现

交换结构与调度策略对于核心路由器的性能及网络业务流的QoS保证具有重要的意义。基于目前流行的带缓存交叉开关交换结构(CICQ),采用系统级设计方法和面向对象技术,设计并实现了用于研究基于带缓存交叉开关构建的交换结构与调度策略的仿真平台-SPES。设计上实现了业务流、交换结构和调度策略三者之间的分离,具有良好的可继承与可扩展性。最后给出了在该平台下,CICQ流行调度策略的仿真结果,展示了SPES的优良性能。     

一种新的Job-shop动态优化调度算法

针对具有路径柔性的Ｊｏｂｓｈｏｐ调度问题,以调度长度极小化为优化目标,提出了一种新的动态优化调度算法．该算法将优化分配算法、可行优化调度算法和故障（或修复）调度算法有机地集成起来,能够在系统设备出现异常（例如发生故障或修复等）时,迅速产生最优或次最优调度．并以机床发生故障及修复为例对该算法进行了仿真实验,证实了该算法的高效性和有效性．