一种维序的基于组合输入输出排队的并行交换结构

提出一种按序排队(in-order queuing,简称IOQ)PPS体系结构,通过在分流控制器引入固定尺寸的缓冲区,实现负载在每个交换平面的均匀分配;中间层组合输入输出排队(combined input-and-output queuing,简称CIOQ)交换平面受控于中央调度器,在每个时间槽(timeslot),中央调度器将同一种匹配实施到每一个交换平面,称之为同步调度策略.可以证明,在该体系结构下,轮询(round robin)分派算法配合同步调度策略可以保证同一条流的信元按序从交换平面读出.进一步提出了严格最长队列优先同步调度算法,极大地减少了中央调度器需要维护的状态信息和信元重定序开销.与目前主流的PPS设计相比,IOQPPS(in-order queuing parallel packet switch)实现机制简单,易于硬件实现.模拟结果表明,IOQPPS具有最优的延迟性能.

基于MSM输入输出排队交换结构的调度算法研究

信息网络的传输宽带化和业务多样化需求给交换结构的可扩展性及性能提出了更高的要求.基于MSM(Memory-Space-Memory)输入输出排队交换结构进行研究,通过对交换网络内部拥塞调度机制进行深入分析,在保障调度公平性的基础上,提出一种严格匹配输出调度过程的SM-RR(Strict Matching algorithm based onRound-Robin)算法.与现有典型算法相比,该算法无需加速比即可获得较高的性能.

具有输入和输出排队的多平面Banyan网络的ATM交换性能分析

描述了一种具有输入和输出排队的多平面Ｂａｎｙａｎ 网络。在两种平面选择方案———随机选择和轮流选择的情况下，采用二维模型分析了当业务负载为均匀业务量时的信元丢失率和吞吐量。

输入/输出ATM交换机在突发性业务下的性能

分析了内部无阻塞输入／输出排队反压型ＡＴＭ交换机在突发性业务下信元丢失、交换机最大吞吐量等性能。输入端口信元的到达过程是ＯＮＯＦＦ突发流，且ＯＮ态以概率ｐ发送信元，ＯＦＦ态的逗留时间可认为０，ＯＮＯＦＦ长度为指数分布的随机变量；属于同一突发流的信元输往同一个输出端口，不同突发流的信元等概率输往不同的输出端口；输入／输出缓冲器长度有限，交换机加速因子Ｓ任意；其中结论对实际设计一种输入／输出排队反压型ＡＴＭ交换机具有一定参考意义。

可行的基于CIOQ的并行分组交换结构

针对传统并行分组交换结构存在的平面可扩展性问题,提出一种可行的分布式并行分组交换PDPPS(practical distributed parallel packet switch)。在端口数为N和中间层平面数为K的情况下,PDPPS的复用器中只需要维护大小为NK的高速缓存,就能保证每条流按序输出。理论分析和仿真结果表明,PDPPS的性能优于使用OQ(output queuing)结构作为中间层平面的分布式并行分组交换结构VIQ PPS(virtual input queuing parallel packet switch),略微低于集中式PPS和IOQ PPS(in-order queuing parallel packet switch)。但相对于集中式PPS,PDPPS使用了更为通用且易于实现的CIOQ(combined input and output queuing)作为中间层平面;相对于IOQ PPS,PDPPS使用了分布式调度算法,从而消除了系统的通信开销,并且PDPPS极大地降低了所需的高速缓存数量。

一种支持变长分组的CIOQ交换结构

在分析了组合输入输出排队结构的基础上,对传统CIOQ(CombinedInputOutputQueued)的输出队列进行扩展和在内部交换结构中采用并行传送的方式,实现了交换调度的分布式操作和内部无加速的CIOQ交换;又通过将输出队列的状态信息反压到输入端和在输出端采取基于整包调度的算法,实现了对变长分组的交换,减小了定长信元交换中分组切割和重组的开销。

高性能路由器分组调度算法研究

Internet同时面临着两个问题:更快的交换路由结构和引入服务质量（QoS）保证,每个问题都可以独立解决.高性能路由器可以用输入缓冲的交叉开关（crossbar）代替共享内存来获得更快的速度;QoS能够通过分组公平排队算法PFQ（packet fair queuing）来得到.然而到目前为止,这两个问题的解决还是互斥的——所有的分组公平排队算法研究都需要路由器采用输出排队或者集中式共享内存.基于输入输出结合排队CIOQ（combinedinput output queuing）结构,设计和实现了一种分组调度算法DF2Q（distributed feedback fair queuing）.该调度算法最重要的特征是引入了反馈机制.分析并讨论了DF2Q的性能.实验结果表明,它能够很好地避免内部拥塞和提高资源利用效率.

分组交换网络中的调度算法研究分析

该文讨论了分组交换网络中的调度算法,从交换结构模型的角度对现有的调度算法进行了分类和比较,对该领域的成果进行了较全面的总结,对当前研究的新热点进行了重点分析,为进一步的研究提出了新的课题和思路。

反压信号的延迟对信元丢失率的影响

分析了内部无阻塞输入／输出排队反压型ＡＴＭ交换机因实现过程中反压信号的延迟而产生的对交换机性能的影响，提出了利用输出排队额外缓冲策略可以有效减少信元在输出端口处的丢失。文中结论对实际设计一输入／输出排队反压型ＡＴＭ交换机具有一定参考意义。

分布式反馈分组调度算法DF^2Q

路由器要求提供高速转发性能及高服务质量(Qo S)。支持 Qo S的算法对缓冲队列进行分组调度。输出排队机制可获得要求的 Qo S,却缺少可扩展性 ;输入排队方式扩展性好 ,但缺少必要的 Qo S特性。采用输入输出结合排队方式 ,设计实现了可保证较好可扩展性和 Qo S的分组调度算法 DF2 Q。该调度算法引入反馈机制 ,很好避免内部拥塞和提高资源利用率。 DF2 Q提供和输出端公平排队近似的Qo S保证 。