孙 倩 许 都

(电子科技大学宽带光纤传感与通信教育部重点实验室 成都 611731)

1 引言

随着网络业务融合、移动应用、物联网、云计算等新兴战略产业的发展，信息网络基础设施加速向宽带融合、泛在智能方向演进。IP技术作为承载网的必然选择，需要满足高带宽、多样化的数据、语音、视频等大量融合业务的传输与交换压力[1]。特别是在核心网部分，IP网络的流量和规模的膨胀发展，必然使得系统容量、端口速率等方面性能的提升成为急需解决的问题。

当交叉连接容量较大时，Clos矩阵[2,3]需要控制的交叉结点数量比平方矩阵(即Crossbar)大为减少[4]。同时，若Clos矩阵的中间级设为固定容量，则当需要扩容时仅需扩大输入级和输出级的容量即可。这在很大程度上满足了容量平滑增长的要求，因此Clos矩阵是目前交叉连接设备的主流应用矩阵。

目前对Clos网络结构的研究，主要根据构成交换网络的交换模块是否具有缓存能力而分为两类：无缓存和有缓存Clos交换结构。对于前者，典型的SSS (Space-Space-Space)Clos网络已大量应用于包交换[5,6]，同时有学者提出可以将无缓存的Clos网络应用于数据中心网络[7]；对于后者，在传统共享缓存MMM(Memory-Memory-Memory)Clos结构的基础上，文献[8]在近期提出了MMeM结构，以克服MMM结构下的队头阻塞[8]。此外，文献[9]从理论和仿真方面研究了SMM(Space-Memory-Memory)Clos网络在高速突发业务下的网络性能。

对于一个交换结构，其在一定网络资源或规模下的阻塞率是其交换性能的关键表征参数。针对Clos交换结构，经典的概率分析模型有Lee模型[10]，Jacobaeus模型[11]和Yang模型[12]，这3个模型都是用来计算在随机选路策略下三级Clos网络的阻塞概率。……