輸入緩存Clos網(wǎng)絡(luò)調(diào)度與節(jié)能機(jī)制研究.pdf

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作為通信系統(tǒng)重要組成部分的網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)也得到了顯著提高。近年來由于互聯(lián)網(wǎng)的廣泛普及，網(wǎng)絡(luò)中的用戶數(shù)迅速膨脹，網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)類型日趨多樣化，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，研究新的交換調(diào)度方案迫在眉睫。Clos網(wǎng)絡(luò)的高效交換是目前交換技術(shù)研究的主流方向，針對(duì)Clos網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行節(jié)能交換更是一種新的研究熱點(diǎn)，IT技術(shù)的綠色性成了科研工作者需要考慮的一個(gè)重要因素。
　　本論文的主要研究思路是先進(jìn)行交換結(jié)構(gòu)的設(shè)

2、計(jì)，盡量降低交換系統(tǒng)的硬件復(fù)雜性，然后基于所設(shè)計(jì)的交換結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)度算法的設(shè)計(jì)，以期實(shí)現(xiàn)在交換調(diào)度方案整體性能最佳的同時(shí)軟硬件開銷也最小。論文中我們將Clos網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度與節(jié)能交換機(jī)制作為研究重點(diǎn)，主要做的工作如下：
　　(1)設(shè)計(jì)了一種業(yè)務(wù)自適應(yīng)性無亂序節(jié)能調(diào)度方案。首先提出了一種正交分路調(diào)度方案，然后從優(yōu)先級(jí)編碼、權(quán)重公式、第三級(jí)緩存結(jié)構(gòu)以及節(jié)能開關(guān)機(jī)制四個(gè)方面對(duì)其逐步改進(jìn)，具體如下：論文中提出了幾種不同的編碼方案，并仿真驗(yàn)證得出

3、不同的編碼方案對(duì)交換調(diào)度的公平性會(huì)有較大的影響；單純依靠正交編碼作為權(quán)重的調(diào)度方案在非均衡業(yè)務(wù)源下表現(xiàn)不是很好，所以我們對(duì)權(quán)重公式做了改進(jìn)，在權(quán)重中逐步加入了隊(duì)長、中間級(jí)輸出口沖突狀況等能夠反映業(yè)務(wù)分布的因子，最后通過仿真發(fā)現(xiàn)我們的調(diào)度方案在多種業(yè)務(wù)源下都能表現(xiàn)出比較好的效果；亂序問題一直是許多交換調(diào)度方案都沒有完全解決的問題，尤其是既要保證較高的時(shí)延吞吐率性能還要實(shí)現(xiàn)無亂序交換，這對(duì)軟硬件條件都提出了很高的要求，所以我們對(duì)第三級(jí)交換結(jié)

4、構(gòu)和調(diào)度算法都做了改進(jìn)，以較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)了無亂序交換；基于第一級(jí)隊(duì)長我們?cè)O(shè)計(jì)了一種中間級(jí)交換單元開關(guān)機(jī)制以實(shí)現(xiàn)節(jié)能交換，仿真結(jié)果表明，我們的調(diào)度方案在多種單播業(yè)務(wù)源下表現(xiàn)出較好的節(jié)能效果。
　　(2)提出了兩種多播節(jié)能調(diào)度算法?？紤]到目前網(wǎng)絡(luò)中多播業(yè)務(wù)流量越來越多，論文中提出了一種適合于多播的MMM型Clos網(wǎng)絡(luò)節(jié)能交換架構(gòu)，并且基于這種架構(gòu)設(shè)計(jì)了兩種節(jié)能調(diào)度方案，這兩種調(diào)度方案分別基于檢測(cè)中間級(jí)緩存利用率和基于聯(lián)合檢測(cè)第一級(jí)和第