嵌套式多維超立方交換結構研究.pdf

1、隨著計算機科學技術與網(wǎng)絡通信技術的迅速發(fā)展，當前許多熱門的技術與應用，如核心路由器、并行計算機處理系統(tǒng)等，都需要互連網(wǎng)絡技術的支撐。然而，目前核心路由器技術的發(fā)展仍未能完全滿足整個互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展的需要，從而成為整個互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展的瓶頸?；ミB交換網(wǎng)絡存在于路由器的核心部位，對路由器的性能表現(xiàn)具有決定性的作用。因此，如何設計一種擴展性強，實現(xiàn)難度低的大容量交換結構仍然是一項充滿挑戰(zhàn)的、有待深入研究的課題。
　　超立方體網(wǎng)絡是互連網(wǎng)絡中常見

2、的一種直接網(wǎng)絡結構，這種網(wǎng)絡拓撲結構由于具有直徑短、可擴展性強、結構對稱、網(wǎng)絡尋路算法簡單等優(yōu)點而得到了廣泛的關注與研究。雖然超立方網(wǎng)絡的拓撲結構有不少優(yōu)勢，但由于其拓撲構成方式所限，在大規(guī)模的網(wǎng)絡中通常難以實現(xiàn)。
　　論文基于對現(xiàn)今受關注的多維交換結構性能的研究與分析，提出了一種新型的嵌套式多維超立方交換結構。該結構基于對一般多維超立方結構進行嵌套式設計，將多維超立方結構轉化為多層的五維超立方結構而得到。論文首先對互連交換網(wǎng)絡的

3、相關技術作了簡單介紹，之后對所提出的嵌套式多維超立方交換結構進行了詳細說明，并分析了其各項基本網(wǎng)絡參數(shù)。在此基礎上，論文繼續(xù)提出了嵌套式多維超立方結構中節(jié)點的編址方法，該編址方法基于對超立方網(wǎng)絡的節(jié)點編址進行了擴展，采用了分層式編址方式。論文利用該編址方法對嵌套式多維超立方交換結構的基本路由算法著重進行了研究。
　　對于嵌套式多維超立方結構的路由算法，本文首先提出了一套擴展的維序路由算法。通過仿真發(fā)現(xiàn)，該算法在嵌套式超立方結構具有

4、可行性與不錯的性能，并且高效易實現(xiàn)。同時，在研究過程中發(fā)現(xiàn)，該算法在對以某些節(jié)點為目的地址的分組進行選路時，會有走冗余路徑的問題。針對該缺點，本文還提出了對其進行改進的基于最短路徑的路由算法。通過仿真證實了改進后的算法相較于之前的擴展維序路由算法對于網(wǎng)絡的通信性能有較大改善。
　　論文最后還對基于該嵌套式超立方交換結構的仿真平臺的設計和實現(xiàn)進行了簡要的介紹。該平臺支持幾種常見直接互連網(wǎng)絡的拓撲結構以及基于嵌套式超立方交換結構的多種