目前互联网及其数据业务不断飞速发展,导致对互联网中交换和路由系统的要求越来越高。随着业务量的增长,作为交换和路由系统核心的交换结构,不仅要能够胜任高速、可靠的交换任务,而且要能够适应大规模的交换容量以及应付容量不断增加带来的结构升级。单级交换结构受其结构和芯片的管脚影响,以及IC实现复杂度的限制,无法胜任这种大规模可扩展交换设备。而具有易扩展、模块化等优点的多级交换结构逐渐成为一种更有效的解决方案,其中clos交换结构由于低阻塞、低成本、高交换性能等优越特性,成为眼下研究和组建大规模多级高速交换系统比较热门的一种选择。clos交换结构是一种发明于上个世纪50年代用于电路交换的大规模无阻塞交换结构,在如今的分组交换技术下clos结构仍然是构建大规模高性能交换设备的一种可靠方案。近几年来关于clos交换结构的结构改良和路由调度方案等方面的研究已经取得了一些比较显著的成果,其中一些已经开始在投入商业生产的大型交换设备上使用。而对于clos交换系统内的生存性和故障检测方面的研究还不多。本文通过对clos交换结构内部通信方式的研究提出了一种通过外部业务连接的通断来诊断clos交换结构内部故障开关位置的思路,并针对初始化检测和业务使用中发现不通路径的情况各设计了一套故障检测算法。经仿真证明,这两种算法都可以在clos交换结构内部找到精确到具体交叉开关界别的故障,并具有一定的准确性。不仅如此,在对仿真中出现的问题和实际工程应用环节的分析的基础上,还对两种算法提出了一些改进方案,简化了实现算法时可能遇到的操作复杂问题,对算法的具体实现有一定的帮助。