互連網(wǎng)絡(luò)（Interconnection Network,IN）在高性能計(jì)算、片上網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和大容量交換系統(tǒng)中占有重要地位,其結(jié)構(gòu)直接決定相應(yīng)系統(tǒng)的整體性能。如何以更低的成本為用戶結(jié)點(diǎn)提供更高質(zhì)量的通信服務(wù),是國(guó)內(nèi)外互連網(wǎng)絡(luò)研究的動(dòng)力。本文基于國(guó)家重大信息產(chǎn)業(yè)化子項(xiàng)目《T級(jí)別PTN關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》,研究樹形多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),內(nèi)容包括下述兩個(gè)部分:第1部分,本文提出一種樹形多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)模型,并優(yōu)化設(shè)計(jì)采用該模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在介紹現(xiàn)有典型互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出一種樹形多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)模型,介紹該模型的交換模塊及其連接方式,采用2種方法計(jì)算交換模型的各級(jí)交換流量。為避免僅用一種指標(biāo)衡量網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性能的缺點(diǎn),綜合考慮交換模塊數(shù)、平均跳數(shù)、對(duì)剖帶寬和網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用這四個(gè)指標(biāo),研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的綜合優(yōu)化問(wèn)題;為避免擁塞或資源浪費(fèi),還研究各級(jí)交換模塊端口速率匹配。設(shè)計(jì)采用該模型的互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化算法,比較2種流量分析方法的結(jié)果,分析具有不同用戶結(jié)點(diǎn)數(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在不同業(yè)務(wù)模式下的優(yōu)化結(jié)果,即最優(yōu)結(jié)構(gòu)及其各級(jí)端口速率匹配。第2部分是典型胖樹網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。典型胖樹網(wǎng)絡(luò)存在交換機(jī)和鏈路的... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１系統(tǒng)互連和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)??２．１．２網(wǎng)絡(luò)部件??

圖２．６線形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)??２．４．２樹形和星形網(wǎng)絡(luò)??樹一般指拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于圖論中二叉樹的靜態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)，見(jiàn)圖２．７（ａ）。一個(gè)樹??高為ｈ＝ｋ－丨的完全平衡二叉樹的結(jié)點(diǎn)數(shù)為Ｎ＝２￣ｌ，結(jié)點(diǎn)度為３，鏈路數(shù)為Ｙ－２，??等分帶寬為１，網(wǎng)絡(luò)直徑為２ｈ。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)度恒定，所以樹有相對(duì)較好的可擴(kuò)??展性。但樹的任意兩結(jié)點(diǎn)間只有一條通路，任一鏈路故障都會(huì)破壞網(wǎng)絡(luò)的連通性，??所以系統(tǒng)的可靠性較差。此外，不難看出，越靠近根結(jié)點(diǎn)的鏈路承受的消息流量??越大。如不采取措施，可能使靠近根結(jié)點(diǎn)的鏈路因帶寬不夠成為系統(tǒng)通信的瓶頸。??星形網(wǎng)：星形網(wǎng)是樹高為丨的多元樹，如圖２．７（ｂ）所示。結(jié)點(diǎn)數(shù)為Ｎ的星形網(wǎng)，??其中心結(jié)點(diǎn)度為Ｎ－１，葉結(jié)點(diǎn)度為１，網(wǎng)絡(luò)直徑為２，等分帶寬為Ｌ（７Ｖ－ｌ）／２」。星??形網(wǎng)過(guò)分依賴根結(jié)點(diǎn)（中心結(jié)點(diǎn)）

開(kāi)關(guān)結(jié)點(diǎn)都有多個(gè)端口，用來(lái)與用戶結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接口相連，或是連接到其它的開(kāi)??關(guān)，也可以閑置不用，供擴(kuò)展。用戶結(jié)點(diǎn)之間一般沒(méi)有直接的連接通道，而是通??過(guò)幵關(guān)實(shí)現(xiàn)互連，如圖２．１０所示。開(kāi)關(guān)的不同互連方式構(gòu)成了間接網(wǎng)絡(luò)的不同拓??撲結(jié)構(gòu)。間接網(wǎng)絡(luò)主要包括交叉開(kāi)關(guān)（Ｃｒｏｓｓｂａｒ）和多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)ＭＩＮ（Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ??Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ?Ｎｅｔｗｏｒｋ）。??ｔｔ，?ｒ￣￣ｎ?？，?ｔ??＼?？ｕｓｅｒ??ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??￣Ｉ￣ｉ?ｉ?■丄」?Ｓｗｉｔｃｈ??？?？?￣ｉ￣ｉ￣ｉ￣ｉ￣??圖２．ｉｏ間接網(wǎng)絡(luò)（基于開(kāi)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)）??２．５．２交叉開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)??交叉開(kāi)關(guān)（Ｃｒｏｓｓｂａｒ）網(wǎng)絡(luò)［Ｋ３，３７］是單級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)，可為每個(gè)端口提供更高的帶寬。??交叉開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)允許系統(tǒng)中任意用戶連接到其它用戶，這樣多個(gè)用戶可以同時(shí)進(jìn)行??通信而不沖突。只要請(qǐng)求的輸入端口和輸出端口空閑，任何時(shí)間都可以建立一個(gè)??新的連接。交叉開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)主要用于高性能小規(guī)模的多處理機(jī)系統(tǒng)中，也可以用作??直接網(wǎng)絡(luò)的路由器或是大模塊間接網(wǎng)絡(luò)中的開(kāi)關(guān)。??匿??〇???？???圖２．１１交叉開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)??交叉幵關(guān)可以定義為具有Ｎ個(gè)輸入和Ｍ個(gè)輸出的開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許ｍｉｎ｛Ｎ，?Ｍ｝??個(gè)無(wú)沖突的一對(duì)一連接。通常Ｎ＝Ｍ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3047323