基于多FIFO输入队列交换结构的迭代匹配算法性能分析与比较

对于输入端口具有单FIFO（先入先出）队列的输入缓冲交换机（如ATM）,影响交换吞吐率的主要因素是信头阻塞（HOL）。文章给出了输入端口具有多FIFOl队列的信元交换机结构,阐述了PIM、iSLIP、iLRU、iLQF等多种迭代匹配算法,并对它们的性能进行了分析和比较。     

支持多优先级分组交换调度算法研究及其调度器设计

输入缓存交换结构的特点是缓存器和交换结构的运行速率与端口速率相等、实现容易,但存在队头阻塞。如果采用虚拟输出排队方法和适当的分组调度算法可予以消除,使吞吐率达到100%。文章首先研究讨论了并行迭代匹配算法,滑动迭代匹配调度算法的基本原理、迭代仲裁步骤及其硬件实现;对高速分组交换调度算法的性能进行了分析比较。然后给出了在高速输入队列交换机中实现多优先级调度算法的调度器设计与实现方案。经设计实现证明高速分组交换调度算法不仅硬件实现简单,而且具有良好的特性。     

用多FIFO输入缓冲队列消除HOL阻塞

对于输入端口具有单输入FIFO（先入先出）队列的输入缓冲信元交换机（如ATM）,影响交换吞吐率的主要因素是信头阻塞（HOL）。本文分析了在单FIFO队列情况下的信元阻塞的原因及解决办法,给出了输入端口具有多FIFO队列在信元交换结构,描述了基于N-FIFO输入缓冲的排队策略和迭代匹配算法,并对它们的性能进行了分析。     

Crossbar输入排队调度算法的研究

研究高效易于硬件实现的队列调度算法的目的是为了提高交换系统吞吐率和降低延迟。在阐述输入排队、HOL阻塞、虚拟输出队列等概念的基础上,对MSM、PIM、RRM、iSLIP等调度算法进行了系统的比较,研究表明iSLIP算法是一种性能良好、实现简单的算法。     

iLQF调度算法及其参数的仿真

文章介绍一种无内部阻塞ATM交换结构的输入缓存模型及其缓存信元的iLQF调度算法(即迭代的最长队列优先调度算法),并具体给出该算法的实现方案。通过仿真,分析和确定了交换结构的输入缓存长度和iLQF调度算法的迭代次数对信元丢失率的影响。     

CICQ的高性能LQF_DRR调度算法

通过研究4种经典的CICQ调度算法,提出一种高性能的LQF_DRR交换调度算法。该算法在输入端采用最长队列优先调度策略,在输出端采用DRR调度机制,通过输入端与输出端的相互配合,优先服务异常队列,以减小交换结构输入端长队列对算法性能的影响。仿真结果证明该算法在各种流量下都有良好的时延性能和稳定性。     

一类基于Crossbar的分布式调度算法的分析与比较

调度算法对于路由器的性能至关重要，一个好的调度算法不仅要达到较高的系统吞吐量、较小的时延，良好的公平性，而且还要在硬件上易于实现。目前调度领域最典型的算法是基于端口仲裁器的分布式调度算法，如PIM，iSLIP,FIRM等，该文对这些算法的基本原理进行了介绍和分析，并对它们的平均分组时延特性进行了比较。     

一种面向MSM型Clos交换结构的启发式并发调度算法

调度算法一直是交换系统中不可或缺的研究内容.为满足新型高速路由及交换系统的研究需求,提出一种主动授权并发轮询调度算法——CRRD-AG算法.多级交换结构Clos交换网络以其良好的可扩展性作为高速交换结构倍受关注,但与之相适应的调度算法却并不多.目前主流算法,如并发分派算法(CD)和基于轮询的并发分派算法(CRRD),不是吞吐率较低就是所处理的业务流单一.CRRD-AG算法以CRRD为基础,将经典的"请求-授权-接受"的匹配计算模式改进为"主动授权-接受"的匹配模式,不仅能够降低CRRD算法在第1阶段的仲裁信息量,而且充分利用了中间级链路带宽,从而降低了整个系统的平均延迟,提高了吞吐率.进行充分的实验后,其结果表明,无论是在均匀业务,还是在突发业务环境中,CRRD-AG算法都能保证100%的吞吐率,更为重要的是,在不降低吞吐率的情况下能够显著改善分组的平均延迟.     

虚拟时钟调度算法研究

FIFO队列调度算法由于实现简单、执行效率高而在网络中得到大量的应用，但FIFO队列无法实现对资源的分配；男种调度算法公平队列调度则可以实现对带宽资源的公平分配，但是它存在可扩展性问题。而基于虚拟时钟的算法在实现对资源进行公平分配的同时具备良好的可扩展性，从而能够满足QoS控制中对于分组调度算法的需求。本文主要对一些基于虚拟时钟的度算法进行了分析和讨论，这也是进行QoS控制研究的基础。     

在CICQ交换结构下PGPS调度算法的实现

基于CICQ结构提出了在输入排队结构下实现基于流的PGPS分组公平调度算法的方案,该结构在可管理的输入流下可提供接近100％的吞吐率。     

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。     

一种新的加权公平队列调度算法

传统公平队列调度算法(WFQ、WRR等)普遍存在基于数据包的权重参数计算问题,由此产生的高复杂度使其难以获得广泛应用。该文提出一种新的加权公平队列调度算法,使用服务概率和随机数实现加权公平调度,显著降低了算法的复杂度。同时使用自适应服务概率计算解决了数据包变长度带来的不公平性。通过队列管理技术有效地提高了交换机的缓冲区利用率,并减小了排队延迟抖动。仿真结果证明了算法的有效性和实用性。     

CAN总线动态调度算法改进研究

通过分析CAN总线的非破坏性优先权逐位仲裁的规则,得出若采用建立在确定性系统模型基础上的静态优先级,当总线带宽利用率很高时,低优先级信息帧发送时延会大大增加,甚至造成数据的丢失,同时采用静态优先级在系统运行过程中不能对调度分配进行修正.因此提出单队单拍(SQSA)和单队多拍(SQMA)的动态优先级晋升方法及数学模型,分析该模型的吞吐率,模型的最大延时及采用SQMA可能出现的问题及解决方法.通过仿真实验验证提出的改进动态优先级的方法在网络吞吐率、平均时延和网络利用率都有较好的性能.     

一种支持DiffServ模型的CICQ调度策略

结合大规模接入汇聚路由器需要对不同汇聚业务流进行不同的处理这一实际需求,基于CICQ交换结构,该文给出了一种支持DiffServ模型的调度策略(DS),该算法以“节点行为”方式对业务流进行调度。和以往算法相比,DS采取了分布式的控制策略,并且具有较低的时间复杂度,工程上更易实现。仿真结果表明,DS不仅能够为EF和AF业务提供带宽保证,而且具有良好的时延性能。     

应用于物联网边缘网关的队列调度算法研究

物联网的发展对网关传输能力提出了更高的QoS需求。现有的队列调度算法在链路拥堵时不能为实时数据提供及时的转发服务,因此在WF2Q+算法的基础上引入实时队列和低时延队列的概念。利用物联网网关的边缘计算能力,基于改进的WF2Q+算法建立了单网关优化传输模型,同时提出多网关协同传输模型。仿真证明,改进的WF2Q+算法可以很好地在网络拥塞情况下降低实时队列和低时延队列的传输时延,级联令牌桶保证了突发数据流下网关传输模型的稳定性,多网关协同传输模型可以使数据自主选择传输路径,降低整体传输时延。     

基于多级队列算法的ITS资源调度策略

资源调度是公交智能交通系统(ITS)建设中亟待解决的一类重要问题。文章抽象了公交资源调度问题的一般特征和要求，以多级队列算法为基础并将其加以改进，给出了一种适用于ITS的资源调度策略，并成功地应用于北京市公交抢修调度系统中。还对该策略应用中的具体的资源子集划分、多级队列建立、优先级动态调整机制及自动分配等关键技术进行了阐述。     

人性化高校排课算法的设计与实现

主要介绍了高校人性化的排课规则,以及人性化排课算法的设计与实现。     

使用Ford-Fulkerson算法研究输入排队调度

Ford-Fulkerson算法是图论中求解网络最大流的经典算法之一。输入排队Crossbar调度算法是以获得交换机的输入端口和输出端口最大匹配,从而得到高吞吐量。因而在调度算法理论研究中把应用了二部图最大匹配的MaximumSizeMatching(MSM)和MaximumWeightMatching(MWM)算法作为目前各种调度算法性能评价标准。论文介绍了如何使用Ford-Fulkerson算法求解二部图的最大匹配,并且应用算法于输入排队调度算法仿真中,得出对应典型算法MSM和MWM的性能仿真曲线,从而为进一步研究调度算法打下理论基础。