本文關(guān)鍵詞：一種特殊樹形網(wǎng)絡(luò)的建模及優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：互連網(wǎng)絡(luò)(Interconnection Networks,INs)廣泛應(yīng)用于高性能計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心和多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng),這些系統(tǒng)的日益復(fù)雜導(dǎo)致INs的重要性在不斷增加,促使INs成為決定系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵因素之一。樹形互連網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性好、無(wú)死鎖和路由算法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在對(duì)樹形網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建和優(yōu)化時(shí),采用排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選取,可根據(jù)需要設(shè)計(jì)出優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。本文研究導(dǎo)師組提出的一種基于性價(jià)比優(yōu)化的特殊樹形網(wǎng)絡(luò),它由具有多個(gè)低速端口和一個(gè)高速端口的基本交換模塊(Basic Switch Module,BSM)經(jīng)互連而構(gòu)建,BSM能降低交換部件的綜合費(fèi)用。在介紹特殊樹形網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及路由算法后,通過(guò)BSM轉(zhuǎn)發(fā)分組的過(guò)程建立BSM的等效下排隊(duì)節(jié)點(diǎn),再將BSM的等效模型按照原來(lái)網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系互連,構(gòu)建出該樹形網(wǎng)絡(luò)完整的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型。依據(jù)構(gòu)建的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型,本文利用分解法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行分析,通過(guò)將排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)劃分成獨(dú)立的子網(wǎng)絡(luò),依照分組在子網(wǎng)絡(luò)的傳輸次序,依次求解各個(gè)子網(wǎng)的性能參數(shù),再根據(jù)原網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)模型、分組路由方式及路由選擇概率對(duì)子網(wǎng)的結(jié)果進(jìn)行處理,得到整個(gè)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能。本文還通過(guò)模擬該排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過(guò)程設(shè)計(jì)與編寫仿真程序,利用仿真程序得到網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù),并驗(yàn)證理論分析的正確性。本文分析業(yè)務(wù)強(qiáng)度、緩存大小、緩存分配方案以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞葏?shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響,所取得的結(jié)論主要如下:(1)業(yè)務(wù)強(qiáng)度對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響主要局限于同一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),業(yè)務(wù)強(qiáng)度增大,網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、時(shí)延及丟失率分別以不同程度增大。當(dāng)用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)或終端數(shù)一定時(shí),業(yè)務(wù)強(qiáng)度增大會(huì)導(dǎo)致不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之間的性能差距增大,但這并不影響最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的選擇。(2)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、時(shí)延及丟失率等網(wǎng)絡(luò)性能與網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際業(yè)務(wù)的需求、BSMs的緩存大小、撲結(jié)結(jié)構(gòu)及緩存分配方案密切相關(guān),最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的參數(shù)選取要綜合考慮這些因素。本文的研究有望用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的參數(shù)選取和優(yōu)化,即結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求,合理地選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼霸O(shè)置網(wǎng)絡(luò)中BSMs緩存,構(gòu)建性能最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：樹形網(wǎng)絡(luò) 基本交換模塊 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò) 性能分析 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排18-21
• 第二章 互連網(wǎng)絡(luò)及其分析與優(yōu)化21-37
• 2.1 互連網(wǎng)絡(luò)概述21-24
• 2.1.1 互連網(wǎng)絡(luò)的特征21-22
• 2.1.2 互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)22-23
• 2.1.3 互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23-24
• 2.2 互連網(wǎng)絡(luò)的性能分析24-29
• 2.2.1 互連網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)24-25
• 2.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響25-28
• 2.2.3 互連網(wǎng)絡(luò)常用性能分析方法28-29
• 2.3 樹形互連網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀29-37
• 2.3.1 樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲芯扛攀?/span>30-34
• 2.3.2 樹形網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化指標(biāo)34-37
• 第三章 一種特殊樹形網(wǎng)絡(luò)的建模分析37-53
• 3.1 一種特殊樹形網(wǎng)絡(luò)37-40
• 3.1.1 特殊樹形網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)38
• 3.1.2 特殊樹形網(wǎng)絡(luò)的路由算法38-40
• 3.2 特殊樹形網(wǎng)絡(luò)的建模40-44
• 3.2.1 用戶業(yè)務(wù)模型40-41
• 3.2.2 交換模塊的等效排隊(duì)節(jié)點(diǎn)41-44
• 3.2.3 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型44
• 3.3 特殊樹形網(wǎng)絡(luò)模型的性能分析44-53
• 3.3.1 排隊(duì)節(jié)點(diǎn)的路徑選擇概率45-47
• 3.3.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的性能指標(biāo)求解47-53
• 第四章 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型仿真及優(yōu)化示例53-69
• 4.1 仿真目的53
• 4.2 仿真程序的實(shí)現(xiàn)53-57
• 4.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化數(shù)值計(jì)算示例57-69
• 4.3.1 交換模塊緩存對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響57-61
• 4.3.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響61-65
• 4.3.3 緩存分配方案對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響65-69
• 第五章 結(jié)束語(yǔ)69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 作者簡(jiǎn)介77-78

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