论文部分内容阅读
互联网技术的发展及其广泛的应用将人类社会带入了信息化的崭新时代,越来越多的通信与数据业务使得网络的业务量呈现爆炸式的增长,随着光纤传输的成熟应用、终端处理器性能的不断提升,路由和交换网络已经成为制约网络发展的瓶颈。在保证网络基本功能和稳定性的同时,目前对于交换网络的设计和研究要考虑以下几个方面:大容量,多端口、灵活性和可扩展性。交换网络要能适应应用环境的变化,支持多速率、多端口业务,能够应对因为不断攀升的网络业务量而带来的网络扩容问题。CLOS网络凭借它与生俱来的诸多优点,成为大容量交换网络首选的架构之一,其中最基础的当属三级CLOS网络。三级CLOS网络具有良好的可靠性,高度的灵活性及可扩展性,能够很好的适应当今网络讯息万变的状况。关于CLOS网的研究主要可以归纳为两大类:确定性和概率性。在确定性研究方面,研究主要集中在对于给定的CLOS网络,设计路由算法及策略,使网络不发生阻塞或阻塞率降低。在概率性研究方面,研究的重点是CLOS网络的阻塞率分析,研究在某种CLOS网络模型下,网络的阻塞率随网络结构的变化而产生的影响,借此能够有效的评估网络设计的可行性。三级CLOS网络在实际应用中,受到用户需求的变化,网络规模的扩大等因素的影响,标准CLOS网络不能很好的完成业务传输的任务,由此,形成了一些特殊结构的三级CLOS网络,如多端口混合网络、中间级扩展网络以及特殊多播CLOS网络等。对于这些特殊的CLOS网络性能的研究还很少,本文在研究这类网络过程中做了以下工作:1.分析并总结了传统对称三级CLOS网络阻塞率特性及无阻塞状态下网络参数所要满足的条件。分析比较了目前主要的几种三级CLOS网络阻塞率分析模型:Lee模型,Jacobaeus模型和Yang模型。2.在实际应用中,标准CLOS网络结构常常受到应用环境的限制,为了更好的发挥CLOS网络的优越性,衍生出了很多特殊CLOS网络结构。本文介绍几种典型的场景:多端口混合网络、中间级扩展网络以及特殊多播CLOS网络,分别对这些网络场景进行了抽象建模,理论分析了这些特殊三级CLOS网络的近似阻塞率。3.通过一些数值解分析了网络阻塞率变化的趋势和原因,最后通过仿真比较证明了由阻塞率公式得到的数值结果与仿真结果的变化趋势是一致的。本文得到的阻塞率求解算式及对阻塞率变化的分析,可以为工程应用中的相关网络构建提供参考和依据。