基于多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)的高性能路由器設(shè)計(jì)分析

張杰 盧秋實(shí)

【摘要】 本文主張結(jié)合最終演算結(jié)果進(jìn)行科學(xué)調(diào)試與分析，涉及DMR算法創(chuàng)新適應(yīng)形勢(shì)已經(jīng)足夠明顯，并且比較符合隨機(jī)路由算法性能調(diào)節(jié)需求，整體具備長(zhǎng)遠(yuǎn)應(yīng)用的存在價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò) 性能調(diào)節(jié) 路由器 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 細(xì)化措施

按照目前我國(guó)網(wǎng)絡(luò)流量分布標(biāo)準(zhǔn)以及核心路由裝置的協(xié)調(diào)發(fā)展效應(yīng)進(jìn)行同步校驗(yàn)、分析，有關(guān)全新性能樣式的路由設(shè)備已經(jīng)處于迫切需求空間之內(nèi)，為了換取更大規(guī)模的制備結(jié)果，維護(hù)資源共享的同步擴(kuò)散能力，有關(guān)設(shè)計(jì)部門決定應(yīng)用3D Torus與DMR算法進(jìn)行同步模擬演練。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證結(jié)果表明，DMR路由算法在報(bào)文保序與負(fù)載均衡層面上均獲取了良好的調(diào)試績(jī)效。

一、多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究

多級(jí)交換結(jié)構(gòu)主張將網(wǎng)絡(luò)選路次數(shù)與報(bào)文協(xié)調(diào)能力進(jìn)行科學(xué)整編，其中不同節(jié)點(diǎn)之間不會(huì)直接相連，報(bào)文透過(guò)源端口與目的地端口的貫穿流程勢(shì)必需要利用不同路徑的搭接進(jìn)行空間要?jiǎng)?wù)整理。因此，拓?fù)錂C(jī)理與報(bào)文路由算法的協(xié)調(diào)能力顯得異常重要，其對(duì)整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)性能影響作用十分強(qiáng)大。

沿著具體網(wǎng)絡(luò)規(guī)則與擴(kuò)展效用進(jìn)行冗余路徑開辟，根據(jù)單元性能調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，有關(guān)細(xì)致化的互連結(jié)構(gòu)具體可以延展為超立方體與Crossbar等網(wǎng)格形態(tài)。在具體選擇流程中需要圍繞下列規(guī)范特征進(jìn)行逐層應(yīng)對(duì)：交換網(wǎng)絡(luò)對(duì)于實(shí)體寬帶流通效用存在嚴(yán)格界定標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在等分寬帶之下協(xié)調(diào)內(nèi)部信息交流水準(zhǔn)；直徑與節(jié)點(diǎn)數(shù)量會(huì)呈現(xiàn)緩慢增加趨勢(shì)，并且穩(wěn)定報(bào)文調(diào)節(jié)的延時(shí)標(biāo)準(zhǔn)；節(jié)點(diǎn)度處于固定水平，比較能夠帶動(dòng)端口數(shù)的調(diào)節(jié)效率，降低硬件布置空間的復(fù)雜特征；不同節(jié)點(diǎn)之間存在寬泛的冗余搭接路徑，在整體交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之中，多路徑特性與分布規(guī)則能夠配合分布路由算法進(jìn)行部件簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，并且維護(hù)擴(kuò)張?zhí)卣鲗?duì)于系統(tǒng)的靈活配置補(bǔ)充作用。

二、秉持維序功效的多路徑路由算法DMR分析

2.1 3DTorus交換網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文路由

2.1.1 隨機(jī)模式

將源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)空間內(nèi)部等價(jià)路徑進(jìn)行任意選擇并作為特殊報(bào)文路徑而存在，這樣不同路徑上的負(fù)載平衡效用就足夠穩(wěn)定，此類手段對(duì)于報(bào)文負(fù)載均衡的自由度不存在限制作用，能夠滿足整個(gè)網(wǎng)絡(luò)冗余路徑的吞吐需求，但在報(bào)文亂序結(jié)果調(diào)理上不夠精準(zhǔn)。因此，有必要聯(lián)合目的節(jié)點(diǎn)實(shí)施報(bào)文定序重新布置，可是這部分的成本投入數(shù)量貌似有所增長(zhǎng)，不利于后期工序的正常布置和科學(xué)延展。

2.1.2 維序模式

針對(duì)單位報(bào)文進(jìn)行既定順序編排，確保不同報(bào)文經(jīng)過(guò)路徑的一致性效果，杜絕亂序事件的滋生。此類方式可以將網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點(diǎn)與路徑傳輸動(dòng)作進(jìn)行合理限制，進(jìn)而節(jié)約報(bào)文重新定序的成本費(fèi)用。不足之處在于網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)的冗余路徑與平衡負(fù)載能力下降，系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)突發(fā)流量環(huán)境下易引發(fā)堵塞危機(jī)，造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)吞吐能力的驟然下降結(jié)果。

在多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)性能調(diào)研環(huán)節(jié)中，技術(shù)人員主要圍繞系統(tǒng)拓?fù)錂C(jī)理形態(tài)與路由綜合算法進(jìn)行分析，其主張?jiān)诙嗉?jí)互連拓?fù)鋵傩詷?biāo)準(zhǔn)之上進(jìn)行交換網(wǎng)絡(luò)空間布置，之后對(duì)報(bào)文路由調(diào)試流程中兩類技術(shù)隱患進(jìn)行協(xié)調(diào)，具體包括多路進(jìn)負(fù)載均衡效應(yīng)與報(bào)文歸控順序，并試圖從中挖掘某種利用維序組建的綜合算法。此類算法能夠保證不同路徑內(nèi)部報(bào)文的平衡負(fù)載與緊密銜接質(zhì)量，提升整體交換網(wǎng)絡(luò)的容納體積，之后與算法性能進(jìn)行科學(xué)融合，保證隨機(jī)路由與維序路由對(duì)比、驗(yàn)證流程中的積極功效。

2.2 DMR算法下的多路徑維序功能解析

多路徑空間下的負(fù)載均衡與報(bào)文保序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在相互制約關(guān)系。根據(jù)維序標(biāo)準(zhǔn)分析，有關(guān)兩者之間的負(fù)載均衡調(diào)試關(guān)系已經(jīng)足夠明朗，尤其在源節(jié)點(diǎn)位置的報(bào)文粗粒度Hash分類工作已經(jīng)穩(wěn)固在相同報(bào)文路徑之內(nèi)，能夠促成報(bào)文保序的動(dòng)機(jī)需求。不同轉(zhuǎn)發(fā)模塊之間的報(bào)文傳輸功能主要借助背板結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)將報(bào)文以凈荷方式融合在系統(tǒng)內(nèi)部有效的背板架構(gòu)之上。其中報(bào)文格式基本保證與常規(guī)以太網(wǎng)幀維持一致性特征，同時(shí)對(duì)調(diào)制信息進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)而全面滿足虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制目的。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該系統(tǒng)目前仍需要結(jié)合既有體系標(biāo)準(zhǔn)與管理要求進(jìn)行改良，爭(zhēng)取開發(fā)更加科學(xué)的設(shè)計(jì)工藝與性能調(diào)試媒介，進(jìn)而全面穩(wěn)定芯片處理器和交換背板的主頻管理功能，以便研制出更高性能的交換式路由器，為后期多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；诱沟於ㄉ羁痰倪m應(yīng)基礎(chǔ)。

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