2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、目前的高性能路由器普遍采用了多級多平面的交換架構(gòu),比如思科的CRS-1高性能路由器和Dune SAND交換芯片。這種多級多平面交換結(jié)構(gòu)具有擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。但由于在交換結(jié)構(gòu)內(nèi)部會出現(xiàn)多個數(shù)據(jù)信元競爭同一個輸出端口的情況,交換結(jié)構(gòu)也存在發(fā)生內(nèi)部擁塞的可能。針對可能造成內(nèi)部擁塞這一問題,實(shí)際的交換結(jié)構(gòu)中都設(shè)置了少量的緩存。 由于高性能路由器經(jīng)常24小時不中斷地運(yùn)行,當(dāng)交換結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)故障時,必須有一套完善的機(jī)制來檢測并處理故

2、障。本文的重點(diǎn)在于介紹交換結(jié)構(gòu)的故障檢測方法并且提出一種可以保持交換平面內(nèi)部負(fù)載均衡的流量分配算法,然后結(jié)合Push和Pull這兩種調(diào)度機(jī)制對算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 首先介紹思科CRS-1的Push調(diào)度機(jī)制以及Dune SAND交換芯片的Pull調(diào)度機(jī)制。Push調(diào)度機(jī)制的思路是:當(dāng)輸入模塊中有數(shù)據(jù)信元需要發(fā)送時,立刻將其發(fā)送到交換結(jié)構(gòu)中,除非從交換結(jié)構(gòu)收到流量控制信息;Pull調(diào)度機(jī)制的思路是:輸出模塊維持一個令牌生成器,輸入模塊

3、中有數(shù)據(jù)信元但沒有令牌時,必須先向輸出模塊發(fā)送隊(duì)列狀態(tài)信息獲得令牌,然后才能向交換結(jié)構(gòu)發(fā)送數(shù)據(jù)。 故障檢測思路為:交換平面內(nèi)的每個交換模塊單元以及輸出模塊都會源源不斷地接收來自“上游”的信元,如果暫時沒有數(shù)據(jù)信元發(fā)送,“上游”模塊單元就向與之相連的模塊單元發(fā)送一種特殊形式的“空”信元,“下游”的模塊單元收到信元后,對其進(jìn)行判斷。如果為數(shù)據(jù)信元,則按照數(shù)據(jù)信元的目的ID號碼將其轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的輸出鏈路中;如果收到的是“空”信元,則不對

4、其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),而是將“空”信元丟棄;如果在規(guī)定的時間內(nèi)某個模塊單元既沒有從某個輸入端口收到數(shù)據(jù)信元,又沒有收到“空”信元,則這個模塊就判定該輸入端口所在的鏈路出現(xiàn)故障。 對于多級多平面交換結(jié)構(gòu)而言,當(dāng)一個或多個交換平面內(nèi)部出現(xiàn)鏈路故障后,交換系統(tǒng)的處理能力會受到影響。如果不采取處理措施,隨著輸入流量的不斷增正,包含鏈路故障的交換平面可能會發(fā)生擁塞。為了解決這個問題,本文提出了一種流量分配算法并且結(jié)合3級Clos交換結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。流

5、量分配算法的思路是:每個輸入模塊單元為它的輸出端口維持一張路由表和兩種標(biāo)記字段,其中,第一種標(biāo)記字段用于記錄交換平面內(nèi)第一級鏈路故障的位置,第二種標(biāo)記字段用于記錄交換平面內(nèi)第二級鏈路故障的位置;一旦輸入模塊接收到一個包含故障指示的控制分組,并且故障發(fā)生在交換結(jié)構(gòu)內(nèi)部,輸入模塊便記錄故障的位置,然后根據(jù)流量分配算法來控制流量的發(fā)送。流量分配算法可以根據(jù)各個交換平面的處理能力來調(diào)整流量的發(fā)送,有利于保持各交換平面的負(fù)載均衡。 最后,

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