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《基于CICQ結(jié)構(gòu)的多播交換技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、代號(hào)10701學(xué)號(hào)1008120364分類號(hào)TN915.02密級(jí)公開(kāi)題(中、英文)目基于CICQ結(jié)構(gòu)的多播交換技術(shù)研究ResearchonMulticastSwitchingTechnologyBasedonCICQCICQResearchonMulticastSwitchingTechnologyBasedonCICQ作者姓名董林林指導(dǎo)教師姓名、職稱楊帆副教授學(xué)科門類工學(xué)學(xué)科、專業(yè)通信與信息系統(tǒng)提交論文日期二零一三年一月西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是
2、我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)的法律責(zé)任。本人簽名:______________日期:______________西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定
3、,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后,發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱和借閱論文;學(xué)??梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,可以允許采用影印、縮印、或其它復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密,在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。本人簽名:______________日期:______________導(dǎo)師簽名:______________日期:______________摘要摘要隨著網(wǎng)絡(luò)流量和各種業(yè)
4、務(wù)類型的快速增長(zhǎng),特別是網(wǎng)絡(luò)上多播類應(yīng)用的爆炸式增加,核心交換設(shè)備的性能已成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸之一,其容量、速率及QoS保障都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),研究新的交換系統(tǒng)勢(shì)在必行。交換結(jié)構(gòu)和調(diào)度算法作為交換設(shè)備的核心技術(shù)和重點(diǎn)研究方向,兩者的結(jié)合直接決定了交換設(shè)備的總體性能,本文將從這兩方面入手研究多播交換的調(diào)度方案。對(duì)比各種交換結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式,可知CICQ結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)勢(shì),是構(gòu)建大容量交換系統(tǒng)的理想解決方案。通過(guò)在交叉點(diǎn)加入少量緩存,該結(jié)構(gòu)內(nèi)部無(wú)阻塞且可以實(shí)現(xiàn)分布并行調(diào)度,能夠采用低復(fù)雜度調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)高效輸出。基于CICQ結(jié)構(gòu),本文首先
5、設(shè)計(jì)了一種單級(jí)crossbar多播調(diào)度方案,思路就是增加輸出端口輸出時(shí)的協(xié)同性,爭(zhēng)取讓輸入端口的多播信元能夠一次性完全扇出發(fā)送到交叉節(jié)點(diǎn)。該方案綜合考慮了輸入端緩存和交叉點(diǎn)緩存的狀態(tài),使輸入調(diào)度和輸出調(diào)度能夠達(dá)到極佳匹配,配合經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的VOQ機(jī)制,減少了輸入端口隊(duì)頭阻塞問(wèn)題的影響。最后用幾種隨機(jī)流量模型和固定流量模型在OPNET下進(jìn)行了仿真測(cè)試,結(jié)果表明該方案在各種流量下都表現(xiàn)良好。針對(duì)單級(jí)crossbar結(jié)構(gòu)的局限性,本文設(shè)計(jì)了一種帶負(fù)載均衡的三級(jí)crossbar結(jié)構(gòu)并行調(diào)度方案。第一級(jí)為負(fù)載均衡級(jí),執(zhí)行負(fù)載分配策略,負(fù)
6、責(zé)將流量均勻的分配給第二級(jí)結(jié)構(gòu)的各個(gè)輸入端口。第二級(jí)進(jìn)行按組多播,只需較少的緩存就可以解決隊(duì)頭阻塞問(wèn)題。第三級(jí)執(zhí)行組內(nèi)多播,也只需要較少的緩存就可以完成調(diào)度的需求。該結(jié)構(gòu)不僅解決了多播交換隊(duì)頭阻塞的難題,還有好的吞吐率表現(xiàn),在幾種競(jìng)爭(zhēng)極其嚴(yán)重的固定業(yè)務(wù)模型下性能都很優(yōu)秀。關(guān)鍵詞:交叉節(jié)點(diǎn)帶緩存crossbar結(jié)構(gòu)多播交換調(diào)度算法負(fù)載均衡ABSTRACTAbstractAsthesurgeofnetworktrafficandbusinesstypes,especiallytheexplosivegrowthofmultica
7、sttrafficontheInternet,theperformanceofcoreswitchingequipmenthasbecomethebottlenecksforfurthernetworkdevelopments,anditscapacity,speed,QoSguaranteeandetc,arefacingseriouschallenges.Soitissignificanttomakeresearchonnewswitchingsystems.Switchfabricandschedulingalgori
8、thmarethekeytechnologiesandmainresearchesofswitchingequipment,andtheyhavedirecteffectsontheoverallperformanceofswitchingequipment.Inthisthesis,so