基于输入缓存Clos网络的多播交换研究

摘要

随着信息业务种类和宽带业务的快速发展，尤其是多播业务，致使核心交换节点越来越成为网络互连的瓶颈。由于单级Crossbar交换结构的性能已经接近极限，而多级Clos网络的交换能力要优于单级Crossbar结构。因此，本论文主要研究Clos网络，在交换网络中，Clos网络结构占据了主要地位。在交换结构中，最重要的是调度算法。尤其多播调度算法。本文较为深入的研究了输入缓存Clos网络的调度算法，多速率Clos交换网络对中间级交换单元数量的需求。
　　本文首先总结了当前主要的Clos网络调度算法，结构及其缺点，在此基础上提出了一种新的基于输入缓存Clos网络多播交换调度算法。交换结构采用了改进型MSM结构，每个中间级Crossbar交叉节点有小的缓存，调度算法在迭代匹配上采用了合适的权重公式，使得输出端口能够尽可能的选择同一个信元，尽量的减少信元的扇出。算法能够使最匹配的信元优先传输，可以均衡中间级交换单元的负载。这种算法在随机流量模型和固定流量模型下性能表现良好。最后，本文提出了四种方案应用于多速率Clos交换网络中，并对它们在不同流量模型下进行了测试，使其可以应用于实际的多速率的网络中。