隨著科技的逐步發(fā)展,計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)日趨復(fù)雜,需要網(wǎng)絡(luò)中的交換設(shè)備有支持根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的高低來確定優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)的次序的功能。在傳統(tǒng)的基于VoQ實(shí)現(xiàn)的交換機(jī)中,由于其隊(duì)列緩存結(jié)構(gòu)的限制,在進(jìn)行優(yōu)先級(jí)調(diào)度時(shí)會(huì)出現(xiàn)頭部阻塞問題。而且,傳統(tǒng)的基于VoQ實(shí)現(xiàn)的交換機(jī)中的調(diào)度策略沒有對(duì)不同的數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)加以區(qū)分。不論何種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)到達(dá),交換機(jī)進(jìn)行都公平地輪詢,按照先來先服務(wù)的方式對(duì)進(jìn)行幀轉(zhuǎn)發(fā)。因此,傳統(tǒng)的VoQ緩存組織形式和調(diào)度策略已經(jīng)無法滿足某些行業(yè)網(wǎng)絡(luò)（如航空電子網(wǎng)絡(luò)）對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)的需求。本文針對(duì)交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)區(qū)分優(yōu)先級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的需求,設(shè)計(jì)并仿真實(shí)現(xiàn)了一種優(yōu)先級(jí)虛擬輸出隊(duì)列調(diào)度策略。首先分析了基于VoQ技術(shù)實(shí)現(xiàn)的交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和幀轉(zhuǎn)發(fā)原理,指出其隊(duì)列緩存結(jié)構(gòu)在進(jìn)行優(yōu)先級(jí)幀轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)存在的問題;之后對(duì)幾種現(xiàn)有的緩存調(diào)度策略進(jìn)行了細(xì)致分析,論述了其無法滿足區(qū)分優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度的原因;最后針對(duì)區(qū)分優(yōu)先級(jí)進(jìn)行幀轉(zhuǎn)發(fā)的需求,在傳統(tǒng)基于VoQ技術(shù)實(shí)現(xiàn)的交換機(jī)的隊(duì)列模型基礎(chǔ)上,提出了一種新型的隊(duì)列緩存組織方式和一種新型優(yōu)先級(jí)虛擬輸出隊(duì)列調(diào)度策略。為了驗(yàn)證本文提出的這種新型隊(duì)列緩存結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＶｏＱ組織結(jié)構(gòu)??２丄２交換機(jī)ｃｒｏｓｓｂａｒ結(jié)構(gòu)??

卜１??圖２－３?ＶｏＱ輸入排隊(duì)方式??單輸出排隊(duì)方式的交換機(jī)結(jié)構(gòu)模型如圖２－３所示。虛擬輸出隊(duì)列交換機(jī)是為??了解決交換機(jī)中ＨｏＬ阻塞問題而設(shè)計(jì)的一種新型交換機(jī)。一個(gè)Ｎ端口的交換機(jī)，??在每個(gè)輸入端口有Ｎ個(gè)ＨＦＯ緩存隊(duì)列，其中每個(gè)ＨＦＯ隊(duì)列對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出端口。??傳統(tǒng)的單輸入排隊(duì)交換機(jī)的每個(gè)輸入端口接收到數(shù)據(jù)包后會(huì)執(zhí)行以下操作：（１）??輸入端口獲取數(shù)據(jù)包目的地址信息；（２）將數(shù)據(jù)包根據(jù)目的端口地址存入對(duì)應(yīng)??ＶｏＱ緩存隊(duì)列；（３）通過設(shè)定的調(diào)度策略選擇ＶｏＱ緩存單元進(jìn)行數(shù)據(jù)包讀取。??帶有ＶｏＱ結(jié)構(gòu)的交換機(jī)不僅解決了輸入隊(duì)列交換機(jī)的ＨＯＬ問題，而且克服了輸??入隊(duì)列交換機(jī)中存儲(chǔ)帶寬與端口數(shù)成正比的缺點(diǎn)，適合應(yīng)用到高速交換網(wǎng)絡(luò)之中＝??這種排隊(duì)方式雖然解決了隊(duì)頭阻塞問題，但是沒有解決不同優(yōu)先級(jí)之間的隊(duì)頭阻??塞問題。??２．３?ＯＰＮＥＴ仿真軟件??網(wǎng)絡(luò)仿真可以為網(wǎng)絡(luò)鏈路的構(gòu)建方案以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計(jì)方案提供可靠依??據(jù)。在實(shí)際對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，尤其是中大型網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)不同特??點(diǎn)的方案。僅僅依靠分析方案的策略而沒有實(shí)際數(shù)據(jù)的支持，就很難對(duì)具體的網(wǎng)??絡(luò)選用哪一種策略做出合理的選擇。這就讓如何對(duì)實(shí)際方案進(jìn)行對(duì)比成為了一個(gè)??關(guān)鍵性問題。網(wǎng)絡(luò)仿真的出現(xiàn)很好的解決了這一問題。通過仿真軟件和仿真技術(shù)

?卜１??圖２－３?ＶｏＱ輸入排隊(duì)方式??單輸出排隊(duì)方式的交換機(jī)結(jié)構(gòu)模型如圖２－３所示。虛擬輸出隊(duì)列交換機(jī)是為??了解決交換機(jī)中ＨｏＬ阻塞問題而設(shè)計(jì)的一種新型交換機(jī)。一個(gè)Ｎ端口的交換機(jī)，??在每個(gè)輸入端口有Ｎ個(gè)ＨＦＯ緩存隊(duì)列，其中每個(gè)ＨＦＯ隊(duì)列對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出端口。??傳統(tǒng)的單輸入排隊(duì)交換機(jī)的每個(gè)輸入端口接收到數(shù)據(jù)包后會(huì)執(zhí)行以下操作：（１）??輸入端口獲取數(shù)據(jù)包目的地址信息；（２）將數(shù)據(jù)包根據(jù)目的端口地址存入對(duì)應(yīng)??ＶｏＱ緩存隊(duì)列；（３）通過設(shè)定的調(diào)度策略選擇ＶｏＱ緩存單元進(jìn)行數(shù)據(jù)包讀取。??帶有ＶｏＱ結(jié)構(gòu)的交換機(jī)不僅解決了輸入隊(duì)列交換機(jī)的ＨＯＬ問題，而且克服了輸??入隊(duì)列交換機(jī)中存儲(chǔ)帶寬與端口數(shù)成正比的缺點(diǎn)，適合應(yīng)用到高速交換網(wǎng)絡(luò)之中＝??這種排隊(duì)方式雖然解決了隊(duì)頭阻塞問題，但是沒有解決不同優(yōu)先級(jí)之間的隊(duì)頭阻??塞問題。??２．３?ＯＰＮＥＴ仿真軟件??網(wǎng)絡(luò)仿真可以為網(wǎng)絡(luò)鏈路的構(gòu)建方案以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計(jì)方案提供可靠依??據(jù)。在實(shí)際對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，尤其是中大型網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)不同特??點(diǎn)的方案。僅僅依靠分析方案的策略而沒有實(shí)際數(shù)據(jù)的支持，就很難對(duì)具體的網(wǎng)??絡(luò)選用哪一種策略做出合理的選擇。這就讓如何對(duì)實(shí)際方案進(jìn)行對(duì)比成為了一個(gè)??關(guān)鍵性問題。網(wǎng)絡(luò)仿真的出現(xiàn)很好的解決了這一問題。通過仿真軟件和仿真技術(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3139013