星载IP交换机中变长调度Clos交换结构的设计

摘要

针对星载设备对体积、硬件资源消耗等严格限制的情况,为提高IP交换机的吞吐性能,同时尽可能地降低硬件开销与时延等,设计了一种用于星载IP交换机中的三级Clos交换结构.该结构可支持多个优先级,并采用变长分组调度机制,能够直接处理IP分组.该结构还对原有的三级Clos结构进行改进,将中间级部分整合为一个模块完成,便于在中间级实行集中调度,从而避免了在输出级模块中形成阻塞,同时简化了交换结构的实现过程,降低了硬件资源耗费.使用Xilinx xc5vlx330tFPGA实现了完整的16 ×16的八优先级变长调度交换结构,其峰值吞吐率可达16 Gb/s.综合结果显示,整个交换结构占用slice register 80352个、block RAM 252块,满足星载交换机的设计需求.