输入缓存多播交换技术研究

摘要

随着通信技术和计算机技术的迅速发展，特别是多媒体业务的爆炸式增长，互联网的数据流量急剧增加。随着高速传输链路的发展和波分复用技术(WDM)的成熟应用，传输链路已不再是限制高速骨干网发展的因素，而作为网络节点的路由器就逐渐成为了抑止高速骨干网发展的“瓶颈”。路由器内部采用的交换网络作为系统结构中的一个核心组成部分，直接影响着路由器的性能。交换网络采用的调度算法主要实现网络输入端口和输出端口之间的匹配，解决分组对网络资源的竞争，所以调度算法的好坏会直接影响整个交换网络的性能，从而影响路由器的整体性能。
　　 本文主要对大容量交换网络的调度算法进行研究，主要研究了单级Crossbar交换网络的调度算法，深入研究了现有各种比较成熟的单级Crossbar网络结构调度算法，总结了现有单级Crossbar调度算法的优点和不足，在此基础之上提出了一种基于地址拷贝的全扇出优先策略调度算法。该算法调度分为两部分：全扇出部分和部分扇出部分。在每个时隙中，优先发送能够全扇出的信元，在不能完全扇出信元的时候再进入部分扇出阶段。仿真结果表明该算法在不同业务流条件下的性能都具有较好的性能。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 介绍路由器的结构

1.2.1 通用路由器结构

1.2.2 路由器及交换网络的发展概述

1.3 多播交换概述

1.3.1 交换的分类

1.3.2 交换的对比

1.4 论文内容及安排

第二章 交换网络调度算法的研究基础

2.1 交换网络模型

2.2 调度算法

2.2.1 研究调度算法的意义

2.2.2 调度算法的性能指标

2.2.3 Crossbar交换结构的调度算法的概述

2.2.4 调度算法的举例

2.3 多播交换网络的关键问题

2.3.1 交换单元的缓存管理

2.3.2 分布式调度算法

2.3.3 网络拥塞问题

2.4 本章小结

第三章 多播交换下的结构和调度算法

3.1 多播交换队头阻塞的解决方案

3.1.1 多播交换队头阻塞的产生

3.1.2 引入虚队列所产生的新问题及解决方案

3.2 基于地址拷贝的全扇出优先调度算法

3.2.1 信元在缓存中的管理

3.2.2 调度过程

3.2.3 迭代

3.3 算法举例

3.4 仿真结果及分析

3.4.1 仿真背景

3.4.2 基于贝努力业务源的仿真

3.4.3 基于均匀分布业务源的仿真

3.4.4 基于几何分布的业务源

3.4.5 基于突发业务源

3.4.6 基于ON-OFF分布的几个固定业务源

3.5 本章小结

第四章 结束语

4.1 本文的主要贡献

4.2 有待进一步研究的工作

致谢

参考文献