基于多級交換網絡的高性能路由器設計分析

張杰 盧秋實

【摘要】 本文主張結合最終演算結果進行科學調試與分析，涉及DMR算法創新適應形勢已經足夠明顯，并且比較符合隨機路由算法性能調節需求，整體具備長遠應用的存在價值。

【關鍵詞】 多級交換網絡 性能調節 路由器 設計標準 細化措施

按照目前我國網絡流量分布標準以及核心路由裝置的協調發展效應進行同步校驗、分析，有關全新性能樣式的路由設備已經處于迫切需求空間之內，為了換取更大規模的制備結果，維護資源共享的同步擴散能力，有關設計部門決定應用3D Torus與DMR算法進行同步模擬演練。經過驗證結果表明，DMR路由算法在報文保序與負載均衡層面上均獲取了良好的調試績效。

一、多級交換網絡架構研究

多級交換結構主張將網絡選路次數與報文協調能力進行科學整編，其中不同節點之間不會直接相連，報文透過源端口與目的地端口的貫穿流程勢必需要利用不同路徑的搭接進行空間要務整理。因此，拓撲機理與報文路由算法的協調能力顯得異常重要，其對整個交換網絡性能影響作用十分強大。

沿著具體網絡規則與擴展效用進行冗余路徑開辟，根據單元性能調節網絡構架，有關細致化的互連結構具體可以延展為超立方體與Crossbar等網格形態。在具體選擇流程中需要圍繞下列規范特征進行逐層應對：交換網絡對于實體寬帶流通效用存在嚴格界定標準，同時在等分寬帶之下協調內部信息交流水準；直徑與節點數量會呈現緩慢增加趨勢，并且穩定報文調節的延時標準；節點度處于固定水平，比較能夠帶動端口數的調節效率，降低硬件布置空間的復雜特征；不同節點之間存在寬泛的冗余搭接路徑，在整體交換網絡架構之中，多路徑特性與分布規則能夠配合分布路由算法進行部件簡化設計，并且維護擴張特征對于系統的靈活配置補充作用。

二、秉持維序功效的多路徑路由算法DMR分析

2.1 3DTorus交換網絡中的報文路由

2.1.1 隨機模式

將源節點與目的節點空間內部等價路徑進行任意選擇并作為特殊報文路徑而存在，這樣不同路徑上的負載平衡效用就足夠穩定，此類手段對于報文負載均衡的自由度不存在限制作用，能夠滿足整個網絡冗余路徑的吞吐需求，但在報文亂序結果調理上不夠精準。因此，有必要聯合目的節點實施報文定序重新布置，可是這部分的成本投入數量貌似有所增長，不利于后期工序的正常布置和科學延展。

2.1.2 維序模式

針對單位報文進行既定順序編排，確保不同報文經過路徑的一致性效果，杜絕亂序事件的滋生。此類方式可以將網絡中任意節點與路徑傳輸動作進行合理限制，進而節約報文重新定序的成本費用。不足之處在于網絡空間內的冗余路徑與平衡負載能力下降，系統在節點突發流量環境下易引發堵塞危機，造成整個網絡吞吐能力的驟然下降結果。

在多級交換網絡性能調研環節中，技術人員主要圍繞系統拓撲機理形態與路由綜合算法進行分析，其主張在多級互連拓撲屬性標準之上進行交換網絡空間布置，之后對報文路由調試流程中兩類技術隱患進行協調，具體包括多路進負載均衡效應與報文歸控順序，并試圖從中挖掘某種利用維序組建的綜合算法。此類算法能夠保證不同路徑內部報文的平衡負載與緊密銜接質量，提升整體交換網絡的容納體積，之后與算法性能進行科學融合，保證隨機路由與維序路由對比、驗證流程中的積極功效。

2.2 DMR算法下的多路徑維序功能解析

多路徑空間下的負載均衡與報文保序設計標準存在相互制約關系。根據維序標準分析，有關兩者之間的負載均衡調試關系已經足夠明朗，尤其在源節點位置的報文粗粒度Hash分類工作已經穩固在相同報文路徑之內，能夠促成報文保序的動機需求。不同轉發模塊之間的報文傳輸功能主要借助背板結構實現，同時將報文以凈荷方式融合在系統內部有效的背板架構之上。其中報文格式基本保證與常規以太網幀維持一致性特征，同時對調制信息進行適當調整，進而全面滿足虛擬設備驅動的控制目的。

三、結語

綜上所述，該系統目前仍需要結合既有體系標準與管理要求進行改良，爭取開發更加科學的設計工藝與性能調試媒介，進而全面穩定芯片處理器和交換背板的主頻管理功能，以便研制出更高性能的交換式路由器，為后期多級交換網絡規模化延展奠定深刻的適應基礎。

參考文獻

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