PPS的集中和分布式并行分组交换算法分析

集中式并行分组交换算法（Centratized Parallel Packet Switch Algorithm,CPA)和分布式并行分组交换算法（Distribntd Parallel Packet Switch Algoritlun,DPA)是目前并分行分组交换（Parallel Packet Switch,PPS研究中的典型算法,该文对两种算法进行了描述及理论分析和性能比较,作出了两种算法的应用性分析,探讨了DPA算法实现需要继续研究和解决的几个关键问题。     

并行分组交换中负载平衡充要条件的分析

负载平衡是并行分组交换(PPS-parallelpacketswitch)结构的一项关键技术,该文对带缓存PPS结构中负载平衡的充要条件进行了研究。首先基于守恒原理建立流体并行交换的流量守恒方程,并分析流体并行交换中负载平衡的充要条件,在此基础上建立PPS的流量守恒方程,并定义PPS负载平衡,分析PPS负载平衡算法应该满足的充要条件。     

并行分组交换中基于分路的分布式负载平衡技术

负载平衡是并行分组交换的一项关键技术,目前已知在高速率查表后应用负载平衡技术可取得良好效果,但在OC768(40Gbps)甚至OC3072(160Gps)下进行包处理工作是很困难的.基于分路包处理和分路负载平衡的思想,提出一种基于分路的分布式负载平衡控制结构和DDPA算法,依据工程设计考虑,还提出基于丢包策略的DDPA算法,对它们的有效性做出证明并定量地计算出其关键参数.     

并行分组交换研究综述

随着链路速率和存储器速率发展差距的日益增大,并行分组交换逐渐成为构建高速交换系统的一种流行方案.在给出了并行分组交换的基本结构和相关定义的基础上,对近年来国内外并行分组交换的研究方法和技术进行了阐述,包括高速率大容量并行分组交换研究、支持服务质量保证的并行分组交换研究和支持组播的并行分组交换研究.通过分析对比各种已有研究的优缺点,对并行分组交换的下一步研究方向进行了展望.     

T比特路由器中并行交换结构的实现方案

文章结合国家863项目T比特高性能路由器的研发,提出了用PS(并行交换)结构,利用多个G比特级交换结构来构架一个T比特级的交换网络。这样可以充分利用已掌握的成熟的G比特交换技术,同时也使该交换网络具备良好的可扩展性。     

高性能并行分组交换结构的研究

随着高速宽带通信网络的发展,网络设备的交换能力正成为制约现代网络发展的主要瓶颈之一.并行交换结构能够极大提升网络设备的交换能力,使网络设备拥有更高的交换容量和交换速率,以支持更多的网络业务.本文从交换结构模型的角度较深入的研究了高速路由器调度算法,并在基于参考交换结构和库存论原理对并行分组交换(PPS)结构稳定工作进行定义的基础上,分别分析了无输入缓存PPS和带输入缓存PPS稳定工作的充要条件.     

高性能并行分组交换结构的研究

随着高速宽带通信网络的发展,网络设备的交换能力正成为制约现代网络发展的主要瓶颈之一。并行交换结构能够极大提升网络设备的交换能力,使网络设备拥有更高的交换容量和交换速率,以支持更多的网络业务。本文从交换结构模型的角度较深入的研究了高速路由器调度算法,并在基于参考交换结构和库存论原理对并行分组交换(PPS)结构稳定工作进行定义的基础上,分别分析了无输入缓存PPS和带输入缓存PPS稳定工作的充要条件。     

一种支持单组播集成调度的并行分组交换结构*

针对已有基于单芯片交换结构的单组播集成调度算法在高速链路环境下无法在一个时隙内完成一次调度的问题,提出了一种支持单组播集成调度的并行分组交换结构UMSPPS（Uni-and multicast supported parallel packet switch）。通过动态地调整单播平面数和组播平面数,UMSPPS可以支持任意比例的单组播混合业务。仿真结果表明,在各种比例的单组播业务情况下,UMSPPS的时延总是低于FILM和f SCIA,并且具有最优的总体吞吐率。     

带输入队列并行交换的负载平衡分析

并行交换是新兴的交换技术,基于该技术能够利用小型交换模块来构建大容量的交换系统,例如太比特或更高容量的交换机.把带输入队列的并行交换称为带缓存并行交换(buffered parallel switch,简称BPS),重点研究其中并行且独立工作的交换模块之间的负载平衡问题.从不同角度出发,提出两种负载平衡的定义.基于两种定义,分别分析了BPS负载平衡的条件并提出分布式调度算法族.最后,提出一种简单而有效的调度算法,该算法能在无加速比BPS中同时满足两种定义,仿真实验结果表明了该算法的有效性和良好性能.另外,就算法的工程实现进行了讨论.     

并行应用程序中一些实用并行优化技术

在某个共享存储式对称多处理（SMP）并行计算机上实现了应用程序（二维弹塑性流体动力学程序）的并行化。该并行计算机系统仅支持对FORTRAN DO循环结构的并行化。文章结合并行机的高性能特征,组织了该程序主体模块的并行化计算,同时给出解决Cache问题的一个实用并行优化技术。数据结果表明：有比较好的加速比。     

一种维序的基于组合输入输出排队的并行交换结构

提出一种按序排队(in-order queuing,简称IOQ)PPS体系结构,通过在分流控制器引入固定尺寸的缓冲区,实现负载在每个交换平面的均匀分配;中间层组合输入输出排队(combined input-and-output queuing,简称CIOQ)交换平面受控于中央调度器,在每个时间槽(timeslot),中央调度器将同一种匹配实施到每一个交换平面,称之为同步调度策略.可以证明,在该体系结构下,轮询(round robin)分派算法配合同步调度策略可以保证同一条流的信元按序从交换平面读出.进一步提出了严格最长队列优先同步调度算法,极大地减少了中央调度器需要维护的状态信息和信元重定序开销.与目前主流的PPS设计相比,IOQPPS(in-order queuing parallel packet switch)实现机制简单,易于硬件实现.模拟结果表明,IOQPPS具有最优的延迟性能.     

Parallel Switch System with QoS Guarantee for Real-Time Traffic

This paper studies the load-balancing algorithm and quality of service （QoS） control mechanism in a 320Gb/s switch system, which incorporates four packet-level parallel switch planes. Eight priorities for both unicast and multicast traffic are implemented, and the highest priority with strict QoS guarantee is designed for real-time traffic. Through performance analysis under multi-prlorlty burst traffic, we demonstrate that the load-balancing algorithm is efficient, and the switch system not only provides excellent performance to real-time traffic, but also efficiently allocates bandwidth among other traffic of lower priorities. As a result, this parallel switch system is more scalable towards next generation core routers with QoS guarantee, as well as ensures in-order delivery of IP packets.     

一种新的PPS流量分配算法及分析

该文提出并分析一种新的并行分组交换(PPS)流量分配算法NF-UA,首先证明NF-UA算法是均匀流量分配算法,在计算出输入端口高速缓存写入Cell的速度的基础上确定了高速缓存的最小值和PPS结构的相对时延,与已有的算法相比,NF-UA算法性能良好。     

非阻塞分组交换网络的系统模型与性能分析

本文建立了具有输入与输出缓冲器非阻塞分组交换网络的排队模型,得出了平均排队长度、平均等待时间和饱和吞吐量的结果,指出可通过增加交换容量和降低先进先出的排队规则的限制来提高分组交换的吞吐量,最后提出了一种限制交换容量具有重复竞争机制的改进方案,对分组丢失概率进行了定量分析。从而确定了该结构的指标体系。     

用于局域网的第三层交换机的设计与实现

介绍了第三层交换技术，给出了用于局域网的第三层交换机ES100-24的体系结构，详细介绍了它的各个功能模块，并按照数据包在第三层交换机ES100-24中的处理顺序，讨论了对数据包的处理过程。     

基于GPU的并行报文分类方法

 报文分类是网络设备的基本处理模式,通常采用报文过滤系统对每个报文进行分类。传统报文分类难以适应当今越来越高的网络流量,分类处理速度低于报文到达网络接口的速度,无法实现实时分析。因此,本文提出使用GPU对大规模报文集进行并行分类的方法,利用GPU的线程级并行处理能力加速报文分类吞吐率,并对其性能及优化方法进行详细分析。实验结果表明,GPU加速的Linear Search和RFC报文分类算法与纯CPU系统执行相比可达到4.4~132.5倍的加速比。     

Banyan分组交换网络非阻塞方法探讨

文中简述了banyan网络的性质及几种非阻塞方法,对其非阻塞条件进行了论证,指出通过排序网络的分组能部分满足这些条件,并提出了排序网络的一般结构及其算法。利用排序网络、反馈环路和并行banyan网络等部件组成的网络不但能避免分组的内部阻塞,而且能防止输入输出碰撞,使分组丢失概率大大减小。     

并行区域分割包分类算法

网络包分类技术是下一代路由器、防火墙、QoS保证机制实现、网络信息检测等设备的关键技术,在区域分割思想基础上，并在FPGA内实现的并行区域分割包分类算法是一种基于共享存储器和并行处理单元的高速网络包分类算法；它主要包括区域分割思想的存储器映射方法和两级、多通道并行处理技术两大部分．