新型光分組緩存及其應(yīng)用性能分析.pdf

1、隨著各種高帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用的日益普及,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于帶寬的需求不斷增長。為了應(yīng)對(duì)越來越高的帶寬需求,波分復(fù)用(WDM)技術(shù)已經(jīng)在傳輸網(wǎng)得到廣泛的應(yīng)用,但是當(dāng)前使用的光路交換限制了網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)功能和帶寬的利用率。為了實(shí)現(xiàn)在帶寬管理上的高效性和可擴(kuò)展性,光分組交換被認(rèn)為是一種很有潛力的解決方法,因?yàn)樗軌驕p小可用的帶寬粒度。光分組交換中存在的一個(gè)關(guān)鍵問題是如何解決光分組的競爭沖突問題,例如多個(gè)相同波長的光分組要求同時(shí)到達(dá)相同的輸出端口就會(huì)發(fā)生沖

2、突。因?yàn)楣夥纸M競爭對(duì)系統(tǒng)吞吐量有很大影響,所以如何解決光分組之間的競爭成為一個(gè)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。一般而言,光分組競爭可以通過三種方法解決,分別是在空間域,頻域和時(shí)域上解決沖突和競爭。例如,我們可以通過偏轉(zhuǎn)路由在空間域上解決沖突,通過使用波長轉(zhuǎn)換在頻域上解決競爭。光緩存是一種更加常見的沖突解決方案,它能夠在時(shí)域上解決光分組競爭和沖突。因?yàn)楣馄骷袥]有具有隨機(jī)存取功能的光存儲(chǔ)器,所以光緩存一般采用由光纖延遲線構(gòu)成的方案。為了保證高優(yōu)先級(jí)光分

3、組的服務(wù)質(zhì)量,搶占被認(rèn)為是一種非常有效的手段。絕大多數(shù)光分組交換節(jié)點(diǎn)中,光分組的時(shí)延長度在進(jìn)入光纖延遲線之前就已經(jīng)決定了。在這種情況下如果要實(shí)現(xiàn)搶占,那么一些光分組就必須被丟棄掉,而這將惡化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。因此很有必要設(shè)計(jì)一種能夠有效實(shí)現(xiàn)光分組時(shí)延管理,提供搶占功能的光緩存。文中我們介紹了光分組交換的產(chǎn)生背景和技術(shù)特點(diǎn),對(duì)交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)作了說明。接著我們對(duì)光分組交換節(jié)點(diǎn)的交換結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總結(jié),對(duì)幾種經(jīng)典的交換結(jié)構(gòu)作了介紹和說明,對(duì)光分組交換

4、中的關(guān)鍵技術(shù):光分組頭標(biāo)記、同步和競爭解決機(jī)制作了介紹,并簡單介紹了國內(nèi)外具有代表性的光分組交換項(xiàng)目。我們提出了一種基于波長轉(zhuǎn)換廣播選擇(WCBS)的新型緩存,并展示了該緩存如何實(shí)現(xiàn)搶占和區(qū)別服務(wù)功能。我們討論了在不同模型算法下,WCBS緩存為實(shí)現(xiàn)無波長沖突對(duì)波長范圍的要求。結(jié)果顯示,我們可以通過簡單的緩存存取策略來放寬對(duì)波長范圍的要求。接著我們討論了WCBS緩存的可擴(kuò)展性。我們還提出了一種基于WCBS緩存的光分組交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。我們展示