太比特路由器多元超立方体交换结构时延性能分析

在交换结构的设计中引入多元超立方体静态互连技术,本文提出了一种新的分布式多机架太比特级交换网络:多元超立方体交换结构(MHSF)和相关的汉明随机路由算法(HRRA)。理论分析表明,当各交换节点的流量均匀地发送到各个目的节点时,信元通过MHSF的平均时延有确定的上界。在一定的链路加速因子条件下,MHSF具有可接受的平均时延。

太比特路由器关键技术分析

太比特路由器是一种具有Tbit/s级的交换容量、支持多业务的超高速路由器 ,是构成下一代骨干网的关键要素之一。本文首先简单介绍了高速路由器的体系结构和技术发展趋势 ,然后主要叙述了太比特路由器的体系结构特点和设计中需要克服的关键技术 。

太比特核心路由器及其关键技术的研究

随着 Internet的应用迅猛发展 ,主干网络上的信息流量急剧增长 ,对太比特 (Terabit,即 10 1 2 bit)核心路由器有迫切的需求 ,研究和开发太比特核心路由器已成为热点 .综述了近年来在太比特核心路由器方面研究的最新成果 ,介绍了太比特核心路由器的新功能 ,并对新一代超高速太比特核心路由器的分布式体系结构进行了分析和研究 ,重点讨论了可扩展的多维交换结构 .文中详细叙述了太比特核心路由器的关键技术 ,其中包括高速背板、高密度接口、路由表查找、数据包分类、资源管理、高性能核心路由器操作系统和核心软件以及 Qo S保证 .最后 。

太比特路由器交换网络中路由算法的研究

太比特路由器在未来宽带网络建设中将发挥越来越重要的作用。作为其核心部件,大容量高性能交换网络是实现太比特路由器的关键技术之一,而交换网络中路由算法设计的优劣将直接影响交换网络的性能。本文从状态信息、路由策略、死锁活锁避免、服务质量路由和容错路由等五方面对交换网络路由算法设计进行了分析总结,最后展望了未来发展趋势。

路由器体系结构演变和未来发展趋势

随着通信传输网络向着超高速大容量的方向迅速发展 ,作为通信枢纽的核心路由器其线路速率愈来愈高 ,端口密度愈来愈大 ,体系结构愈来愈完善。本文综述了从路由器诞生之初到现在其体系结构发展演变过程 ,重点讨论了最新的第四代路由器体系结构及其需要解决的关键技术难题。

太比特路由器内部交换网络的服务质量寻径算法

引入了一种针对不同业务需求的服务质量寻径方案，并应用该方案设计了分布式服务质量寻径算法．新算法是基于本地信息，并且通过证明是无死锁无活锁的．算法还采用了不同的阻塞处理策略来降低呼损率．在3D torus网络拓扑中针对呼损率进行丁仿真．仿真对所提算法与应用于实际系统中的维序算法和Duato算法进行丁对比，结果表明，所提算法将网络吞吐提高了30％～40％（相比维序算法）和20％～30％（相比Duato算法）．

T比特IPv4/v6高性能路由器设计与实现

互联网的高速发展,使得目前处于网络核心的路由器成为制约互联网可持续性发展的关键因素。随着网络新技术的引入和应用业务的增多,高性能路由器必须支持大容量、高吞吐率、低转发时延、IPv4/v6双协议栈和众多的路由协议。本文针对这些要求,详细阐述了T比特IPv4/v6高性能路由器的需求、系统设计、关键技术,为设计与实现高性能双协议栈路由器提供了一种可行的方案。

多元超立方体交换结构信元丢失率仿真分析

研究了多元超立方体交换结构(MHSF)的信元丢失率性能。分析表明,当各交换节点的流量均匀地发送到各个目的节点时,MHSF的信元丢失率d与MHSF的元数k、链路加速因子s、链路缓冲大小m以及节点内部端口数M等因素有关;同时仿真结果显示,在可应用参数范围内,d明显有随着s、m或k (通常M固定)的增加呈指数规律下降的趋势,并且在较小参数条件下MHSF就具有较低的信元丢失率。

MPP互连网络在T比特路由器设计中的应用

互连网络是MPP系统的重要组成部分,目前关于互连网络的研究已经取得了许多成果,并且在应用上积累了丰富的经验。因特网的迅速发展使对T比特交换技术的研究成为热点。本文着重分析将目前成熟的、具有较好扩展能力的MPP互连技术用于T比特路由器设计的可行性以及仍需解决的问题,并介绍三维Torus网络在AVICITSR路由器设计中的应用。

超高性能路由器

文章简述了以太比特路由器为代表的超高性能路由器的发展背景和典型体系结构,详细介绍了超高性能路由器的主要技术指标∶吞吐量与转发率、延迟、报文重排序和路由抖动,并讨论了路由器软件、路由协议、队列管理算法、多协议标记交换、传输控制协议交换等超高性能路由器关键技术。

太比特路由器交换网络容错方案研究

针对两种太比特路由器交换网络拓扑结构,设计了故障模型并提出两种实现容错功能的方案,使得交换网络具备容错能力,即在出现部件故障的情况下,其余正常部分仍能继续工作,保证骨干网的可靠性.该方案采用OPNET软件对交换网络在不同故障分布下的时延以及吞吐性能进行仿真.结果表明,当出现故障后,采用该容错方案可以避免零吞吐现象发生,吞吐下降到无故障时的50%～60%(1%结点发生故障的情况).同样故障分布下,带环网格的时延吞吐性能优于网格结构.

太比特路由器分组调度中信元失序问题的解决

研究了太比特路由器分组调度算法中的信元失序问题·针对Chang等人提出的负载平衡Birkhoff vonNeuman调度算法容易产生信元失序问题,提出了一种改进的分组调度算法DRLB BvN(dynamicresequencingloadbalancedBirkhoff vonNeuman)·DRLB BvN分组调度算法是根据最近的信元延迟情况动态调整门限值的时间戳机制,该算法可以很好解决Chang等人提出的负载平衡Birkhoff vonNeuman调度算法的信元失序问题,并且通过仿真结果表明:与Birkhoff vonNeuman算法相比,性能没有明显下降·

一种新的太比特级交换网络及其工程实现

太比特路由器的研制涉及许多关键技术,其中具有庞大交换容量的可扩展交换网络是最重要的核心技术之一。虽然目前出现了多种路由器交换网络技术,但是由于现有器件和工艺水平的限制,它们的交换容量都难以达到太比特级。因此如何采用创新的体系结构以突破现有技术水平的限制成为设计太比特级交换网络的关键。本文介绍了一种新的具有创新体系结构的太比特级交换网络,并提出了这种交换网络的工程实现方案。

太比特级路由器的体系结构

主干网络上的信息流量急剧增长,ISP不可能经常更新核心路由器以满足其需要,为保护现有投资,对核心路由器交换结构的可扩展性提出更高的要求·由于传统路由器的交叉开关体系结构的可扩展性差,在更高速度的太比特(Terabit,即1012bit)级路由器中必须采用新的体系结构,即可扩展的分布式交换体系结构·全面综述了近年来国内外在太比特级路由器方面研究的最新成果,介绍了太比特级路由器的新功能,以三维环形结构、三维圆环面(torus)结构、多维超立方体(hypercube)结构为例,对新一代太比特级路由器的分布式体系结构进行了分析和研究·展望了太比特级路由器技术的发展趋势·

太比特路由器多元超立方体交换结构时延仿真

多元超立方体交换结构MHSF及相关汉明随机选路算法HRRA,是针对太比特路由器设计而提出的一种新的解决思路。时延性能是交换结构的重要性能指标。通过仿真在均匀流量条件下研究了时延性能与MHSF的链路加速因子s、元数k以及维数n的关系,找出了MHSF时延随着各个相关因素变化的规律。仿真结果表明,在较小参数条件下MHSF具有较好的时延性能。

基于VxWorks的10G线路接口卡板级软件的设计

文章依据国家863重大专项T比特路由器的研制,提出了基于10Gbps线路接口卡硬件的软件设计方案,并在VxWorks操作系统的支持下实现了该方案。同时对VxWorks下的内存管理进行了裁剪,添加了自己设计的内存管理算法。测试结果表明,该方案能够满足T比特路由器10Gbps线路接口板的需求。

新一代T比特高性能路由器软件系统结构与设计

本文基于新一代T比特级高性能路由器的统一的逻辑模型,描述了软件系统的框架结构和基本组成。对软件系统的功能设计、性能设计与可靠性设计进行了全面的阐述,提供了可行的技术方案。在功能设计中,分别给出控制节点和接口处理节点的软件构成,强调二者的统一设计和功能映射。随着网络环境的扩展、协议体系的丰富以及IPv4/IPv6双栈的支持,控制节点的处理性能急需提高,本文给出3种可扩展的性能设计的并行性途径。可靠性设计对处于网络核心的T比特级路由器非常重要,本文分析了软件系统的可靠性要求,给出了实现控制节点可靠性结构的几种关键技术。

多媒体业务的现状及其发展趋势

文章简要介绍了多媒体业务及其近十年来的发展,讨论了多媒体业务系统中的重要组成部分———编码技术,并就多媒体业务的现状对其未来发展作了预测。

一种负载平衡的太比特路由器调度算法

研究了基于多级交换结构的太比特路由器分组调度算法．基于一种扩展的负载平衡两级Birkhoff-von Neuman交换结 构,提出了一种新的分组调度算法DRLB-BvN(dynamic resequencing load balanced Birkhoff-von Neuman)．DRLB-BvN分组调 度算法是根据最近的信元延迟情况动态调整年龄门限值的时间戳机制,该算法可以很好解决Chang等人提出的负载平衡 Birkhoff-von Neuman调度算法的信元失序问题,并且通过仿真结果表明:与DRLB-BvN算法相比,性能没有明显下降．

T比特路由器高速转发引擎的设计与实现

设计并实现了T比特路由器中的转发引擎模块,该模块采用基于子模块处理器的并行转发结构,基于FPGA的并行流水线处理技术,结合分段查表算法,实现了10GPOS接口,IPv4/v6双协议栈的线速转发。试验测试表明该引擎能高效、稳定地达到设计目标,充分满足T比特路由器的整体需求。