公开一种网络交换自适应路由机制以及相关的数据路由方法。特别地，公开一种能够在纵横交换机中选择自适应路由的机制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种网络交换自适应路由机制以及相关的数据路由方法。特别地，本专利技术是关于一种能够在纵横交换机中选择自适应路由的机制以及相关的数据路由方法。
技术介绍
网络交换机，也认为是网络桥，处理器以及穿过网络的路由数据流。对于连接穿过交换机，具有两种类型的有效路由，即固定路由和自适应路由。通过固定路由的数据报抵达必须等待由所述固定路由描述的所述交换机输出变为空闲，在其穿过所述交换机之前。抵达交换机的具有自适应路由的数据包具有可被连接的可能输出选择。自适应路由有利于穿过所述网络的多个路由的获取以及当网络传输随机流量图时是用于改进交换网络性能的 认可方法。自适应路由在形成拥塞空闲网络中是重要因素。如果数据包路由选择权，那么较之仅能够选择一个特定输出，更可能发现大量空闲输出。如果交换网络具有不止一个从源端口到目标端口的可能路由，那么可使用自适应路由，无论何种情况以不同方式路由是合理的。一些网络具有非常充足的给出从一个源到其他目标的多个可选路由的连接。对于自适应路由，具有多种不同类型的网络拓扑。图1示出了该网络拓扑的一个实施例以及其被称为胖树或CLOS网络。在图1中，0-15代表网络20中的终端点以及100-107代表网络20中的交换机。数据包从终端点I向终端点11的移动必须穿过交换机100和102，但是可穿越104-107的任一个交换机。在网络20中，为了将所述数据包从终端点I向终端点11移动，利用交换机100执行自适应路由。在该情形中，所述自适应路由具有对所有连接到交换机104，105，106和107的链接的输出选择。如果交换机100对交换机104，105和107的所述输出全部忙于发送来自终端0，2，3的其他数据包，那么可选择自适应路由以从终端I向交换机106发送所述数据包，因为它是能够接收所述数据的唯一合适的空闲连接。许多网络交换机基于纵横连接结构的一些格式。所述纵横连接结构执行进入所述纵横连接的任何输入与从所述纵横输出之间的连接功能。图2示出了一种纵横交换机30的实施例。在纵横交换机的这个示意图中，输入32a到32h形成行以及交换机输出34a-34h沿列连接。由数据交换机控制的所述交换机连接点36aa-36hh将所述输入32a- 32h连接到输出34a-34h。在纵横交换机30中，总共具有64个交换连接点34。同步通信发生可出现于纵横交换机中。任意输入32可形成连接到任何输出34的请求。在多址通信操作情形中，任意输入32可形成连接到34a-34h输出组合的请求。在该实施例中，交换点32f通过示为实心点的交换点36fg与输出34g连接，从而表明其已经被连接以及此时无法与任何输入或输出连接。余下的未连接交换点36示为圆形交叉点。在数据包穿过所述交换机30的传输末端，所述输出34g会变空闲从而与其他交换输入32连接。当出现该情形，大量输入，比方说32a — d全部请求相同输出，比方说34b，需要判优操作从而选择接下来连接到输出34b的输入32a-d。为了这个目的，纵横交换机可为每个所述纵横的输出提供一个判优。为了确保较好的网络表现，准确区分所述连接选择的优先顺序以及在该判优操作中公平处理相同优先级的需求是非常重要的。如果多个输入要求相同输出，其中每个输入具有不同的优先级，确保连接决定的较好排序需要花费大量的数据传输周期。在该情形中，所述被请求的交换输出确保输入请求具有最高优先级，以及那么如果还有一个输入具有相同的最高优先级，必须做出无偏差的选择以确保公平的连接选择。具有大量不同类型的可用于执行公平选择的判优。一个类型是最近最少使用法(LRU)判优。这种类型的判优通常会选择所形成的全部请求中最近最少使用的作为有效请求。这种类型的判优给出较好结果，但是在较大型结构如纵横结构上执行是困难的，因为多位状态要求维持之前连接的全部历史，尤其是多个输入，以及这种状态不能在整个纵横结构上物理分布，因为全部输入必须参考全部所述状态。完全执行快速LRU判优的所需状态数量不与输入数量呈线性比例。考虑的其他类型执行公平选择的判优称为循环判优。这种类型判优利用移动优先级选择，此处为了接下来的判优，最后成功连接被给予最低优先级。 需要少的多的状态以及可在分布判优器中执行。在图3中，示意图描述了循环判优中的优先化实施例。在该实施例中，具有6个请求输入A-F。箭头指示跟随循环判优的优先权徘徊方向。假定输入A，C和D断言连接请求以及输入E是最后成功形成连接的请求者，在该情形，输入A会具有最高优先级且输入D具有最低优先级。这意味着输入A接下来会连接到所期望输出。在输入A和所请求输出之间的连接形成以及所述两者之间的数据传输完成之后，输入A会变为最低优先级请求者，如果其持续断言其请求以及输入C会是连接到期望输出的下一个输入。如果这三个请求者，输入A，C和D，连续断言它们的请求，那么所述判优会以A, C，D, A, C，D, A......等等的顺序选择它们。如从该阐述中看到的，循环判优具有徘徊优先级选择机制。然而徘徊优先级不同于结合输入连接请求的指定优先级。多个网络协议包括优先权机制以保证重要数据包的进行。IEEE802.1Q以太标准包括出现在以太报头中的绝对优先权值。典型的高优先级数据包可用于实时系统服务器。有时这个分配的优先级会动态变化；这种情形的一个实施例是如果所述分配优先级与所述网络中的数据包的年龄有关以致于旧数据包比新数据包更重要。如果旧数据包的优先级超过新数据包，那么整个网络中的全部数据包的最大年龄显著减小。这会传递出更好和更多的预测应用性能。一些网络协议以绝对优先级以及年龄相关优先级都包含在分配优先级以实现最佳网络性能的方式工作，但是较之年龄相关的优先级，绝对优先级会被优先选择。绝对数据包优先级以及年龄优先级会代替循环判优的优先级机制。所述循环判优中的所述优先级机制仅为同时形成请求的最高优先级/最旧数据包提供公平结果。对于包括自适应输出选择的数据包进一步增加处理的复杂性。借助于机制典型地执行自适应输出选择，尝试连接多个可能输出中的一个，以及如果失败的话，会停止连接请求以及随后尝试多个可能输出中的其他一个。然后连续进行通过全部可能输出的循环直到发现准备好连接的一个。如果多个输入同时执行这种操作以及具有多个从中选择的输出，那么该机制可能崩溃且对一些连接产生一些严重的等待时间。例如如果我们具有一个拥有32个输入和32个输出的纵横结构，形成连接第一输出的请求的第一输入会发现一个连接的可能空闲输出，因为当前它们都未被连接。第二输入很可能发现一个空闲输入因为当前所述32个输出中仅有一个连接到第一输入。然而，当所述输出的大部分已经与输入连接，那么随机选择到一个空闲输出的几率会显著减少。在我们的实施例中，当已经形成31个连接且最后的输入尝试发现余下的一个空闲输出时，仅有1/32的几率。由于其他问题那个输入被留下。应撤回尝试其他输出的请求或应与当前选择共存以希望即将结束传输当前数据包以及随后被选择。如果其撤回，那么再次仅具有1/32的几率猜中一个空闲的输出以及无法确定是否即将连接它的当前选择或在能够连接它的当前选择之前是否其具有实质等待。低拥塞等待时间对于网络性能是重要的，但是繁忙或拥塞网络中的低的最大等待时间是更重要的。减少最大本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.21 GB 1012231.51.一种用在数据网络中的网络交换设备，所述交换设备包括用于接收数据包的第一多数输入端口；用于传输数据包的第二多数输出端口；以及交换网络包括设置为能够将任何所述输入端口与任何所述输出端口连接的第三多数互连交换元件，每个交换元件是可操作的以将多个输入端口之一与多个输出端口之一连接，每个输出端口包括输出判优可操作的以确定将输入端口连接到那个输出端口的交换元件，所述输出判优与那些与相关的所述输出端口连接的交换元件连接，至少一个输入端口包括可操作的输入判优以确定完成从相关输入端口到输出端口连接的交换元件或多个交换元件，以及至少一个输入端口是可操作的以向至少两个交换元件传输至少两个交换请求信号，其中每个输出判优是可操作的以从与相关输出端口连接的交换元件接收交换请求信号，从而确定所述输出端口连接的输入端口，独立于该接收到的交换请求信号，以及通过所述交换元件至与所述输入端口相关的输入判优的信号连接状态信息，输入判优是可操作的以独立于接收到的连接状态信息仅选择一个输出端口，从而完成从所述输入到单个输出端口的单独连接。2.如权利要求1所述的设备，其中每个输入端口包括可操作的路由解码逻辑以确定传入数据包可路由到的输出端口的选择，以及从该确定的选择中产生适当的交换请求信号。3.如权利要求2所述的设备，其中每个输入判优是可操作的从而为连接到相关输入端口选择输出端口。4.如权利要求2或3所述的设备，其中每个输出判优是可操作的以向输入判优传输接收指示器值，所述输入判优是可操作的以接收接收指示器值，以及导致交换元件将所述输入端口和与之相关的所述输出端口连接。5.如权利要求1，2，3或4所述的设备，其中每个输入判优是循环判优。6.如前述权利要求任一项所述的设备，其中每个输出判优是循环判优。7.如权利要求5或6所述的设备，其中循环判优或每个循环判优是可操作的以轮流选择端口。8.如权利要求7所述的设备，其中具体到相关判优，循环判优或每个循环判优是可操作的以在预定顺序中选择端口。9.如权利要求7所述的设备，其中关于其他循环判优，循环判优或每个循环判优是可操作的以在干扰顺序中选择端口。10.如前述权利要求任一项所述的设备，其中所述交换网络是可操作的从而将输入端口连接到单独输出端口。11.如权利要求1-9中任一项所述的设备，其中所述交换网络是可操作的从而将输入端口连接到多个输出端口。12.如权利要求11所述的设备，其中所述交换网络是可操作的从而...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔恩·比克罗夫特，
申请(专利权)人：格诺多有限公司，
类型：
国别省市：
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