杨 琦

(中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西 西安 710068)



一种基于Clos交换结构的路由算法

杨 琦

(中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西 西安 710068)

随着互联网业务数据的爆炸性增长，网络中的关键节点——交换机的“电子瓶颈”问题成为限制网络吞吐能力的重要原因。设计了一种适用于Clos交换结构的平面间路由算法，按照业务传输路径的特性和业务之间的位置关系，为业务快速选择最合适的传输路径。仿真表明，该算法在减少业务阻塞率、降低时延方面表现出色，有效改善了交换设备的路由性能。

Clos结构；电子瓶颈；业务路径

0 引 言

Clos网络结构于1953年由贝尔实验室的Charles Clos提出[1]。它是由多个较小容量的交换单元构建而成的大容量交叉矩阵，具有良好的可扩展性[2-3]、灵活性、可靠性，可以适应网络规模的快速增长，满足网络传输业务的多样化、综合化，能够适应不同传输设备的要求。这些特性使得Clos网络结构成为目前热门的多级交换结构。

路由算法主要实现业务传输路径的快速分配，提高业务吞吐率，在很大程度上决定了交换设备的性能。本文从Clos结构和业务特性出发提出一种路由算法，在快速下发业务的同时也降低了时延和阻塞率。

1 问题建模

1.1 Clos交换结构业务特性

以一个简单的3级Clos结构为例(如图1所示)，第1级结构是由r个n×m交换单元组成；第2级结构由m个r×r交换单元组成；第3级结构由r个m×n交换单元组成。每个中间级单元与每个输入和输出单元只有一条链路连接，而从输入级任一端口到达输出级任一端口可供选择的链路有m条。……