Torus交換網(wǎng)絡(luò)的多播算法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷變化，網(wǎng)絡(luò)中的核心交換設(shè)備面臨著不斷的升級(jí)或更新壓力，為此設(shè)計(jì)具有易擴(kuò)展性的設(shè)備成為一個(gè)要求。以Torus等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的直接網(wǎng)絡(luò)來(lái)作為核心交換設(shè)備的交換結(jié)構(gòu)可以使設(shè)備具有很好的易擴(kuò)展性。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中多播業(yè)務(wù)的增加，對(duì)多播技術(shù)的研究也逐漸增多。傳統(tǒng)的多播一般是在應(yīng)用層進(jìn)行支持，在下層的網(wǎng)絡(luò)層，甚至交換層對(duì)多播進(jìn)行支持，可以更好的提高多播的性能。
　　在Torus交換網(wǎng)絡(luò)中支持多播業(yè)務(wù)，既可從硬件上

2、進(jìn)行支持，也可采用軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)目前大多數(shù)現(xiàn)有交換網(wǎng)絡(luò)只支持單播業(yè)務(wù)，直接在硬件上進(jìn)行改進(jìn)并不經(jīng)濟(jì)，在軟件上對(duì)多播進(jìn)行支持是一個(gè)可行的方案。本文主要針對(duì)Torus交換結(jié)構(gòu)中軟件多播進(jìn)行了研究。
　　本文的主要貢獻(xiàn)在于：對(duì)U-Torus多播算法進(jìn)行了改進(jìn)；針對(duì)PAMR算法的分區(qū)缺陷提出了基于聚類的動(dòng)態(tài)分區(qū)策略；提出了基于聚類的多級(jí)動(dòng)態(tài)分區(qū)多播算法；搭建了Torus交換網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)，對(duì)各算法進(jìn)行了性能仿真分析。通過(guò)，仿真分析表明

3、，對(duì)U-Torus算法的改進(jìn)是有效的；基于聚類的多級(jí)動(dòng)態(tài)分區(qū)多播算法性能比PAMR算法提高了很多。
　　首先，對(duì)Torus交換網(wǎng)絡(luò)中的基本問(wèn)題，包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、交換技術(shù)、虛通道技術(shù)、死鎖問(wèn)題等進(jìn)行介紹后，又對(duì)Torus網(wǎng)絡(luò)中的多播問(wèn)題包括多播通信模型、多播中死鎖問(wèn)題和性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究。
　　其次，對(duì)U-Torus和PAMR兩種經(jīng)典的軟件多播算法進(jìn)行了介紹，并分析了其研究思路。針對(duì)U-Torus算法的缺點(diǎn)，提出了一些改進(jìn)，

4、通過(guò)仿真分析證明了改進(jìn)的有效性。在對(duì)改進(jìn)的U-Torus算法和PAMR算法進(jìn)行仿真分析后，發(fā)現(xiàn)了PAMR算法的優(yōu)勢(shì)。之后針對(duì)PAMR算法的分區(qū)缺點(diǎn)，提出了基于聚類的動(dòng)態(tài)分區(qū)多播算法，然而通過(guò)仿真分析，該算法的性能并未高于PAMR算法。在對(duì)聚類算法進(jìn)行改進(jìn)后，又提出了改進(jìn)的基于聚類的動(dòng)態(tài)分區(qū)算法，然而通過(guò)仿真分析發(fā)現(xiàn)改進(jìn)算法的性能仍不高于PAMR算法。針對(duì)遇到的問(wèn)題，本文又提出了基于聚類的多級(jí)動(dòng)態(tài)分區(qū)多播算法，該算法采用了全新的模式，通過(guò)