基于多级交换网络的高性能路由器设计分析

张杰 卢秋实

【摘要】 本文主张结合最终演算结果进行科学调试与分析，涉及DMR算法创新适应形势已经足够明显，并且比较符合随机路由算法性能调节需求，整体具备长远应用的存在价值。

【关键词】 多级交换网络 性能调节 路由器 设计标准 细化措施

按照目前我国网络流量分布标准以及核心路由装置的协调发展效应进行同步校验、分析，有关全新性能样式的路由设备已经处于迫切需求空间之内，为了换取更大规模的制备结果，维护资源共享的同步扩散能力，有关设计部门决定应用3D Torus与DMR算法进行同步模拟演练。经过验证结果表明，DMR路由算法在报文保序与负载均衡层面上均获取了良好的调试绩效。

一、多级交换网络架构研究

多级交换结构主张将网络选路次数与报文协调能力进行科学整编，其中不同节点之间不会直接相连，报文透过源端口与目的地端口的贯穿流程势必需要利用不同路径的搭接进行空间要务整理。因此，拓扑机理与报文路由算法的协调能力显得异常重要，其对整个交换网络性能影响作用十分强大。

沿着具体网络规则与扩展效用进行冗余路径开辟，根据单元性能调节网络构架，有关细致化的互连结构具体可以延展为超立方体与Crossbar等网格形态。在具体选择流程中需要围绕下列规范特征进行逐层应对：交换网络对于实体宽带流通效用存在严格界定标准，同时在等分宽带之下协调内部信息交流水准；直径与节点数量会呈现缓慢增加趋势，并且稳定报文调节的延时标准；节点度处于固定水平，比较能够带动端口数的调节效率，降低硬件布置空间的复杂特征；不同节点之间存在宽泛的冗余搭接路径，在整体交换网络架构之中，多路径特性与分布规则能够配合分布路由算法进行部件简化设计，并且维护扩张特征对于系统的灵活配置补充作用。

二、秉持维序功效的多路径路由算法DMR分析

2.1 3DTorus交换网络中的报文路由

2.1.1 随机模式

将源节点与目的节点空间内部等价路径进行任意选择并作为特殊报文路径而存在，这样不同路径上的负载平衡效用就足够稳定，此类手段对于报文负载均衡的自由度不存在限制作用，能够满足整个网络冗余路径的吞吐需求，但在报文乱序结果调理上不够精准。因此，有必要联合目的节点实施报文定序重新布置，可是这部分的成本投入数量貌似有所增长，不利于后期工序的正常布置和科学延展。

2.1.2 维序模式

针对单位报文进行既定顺序编排，确保不同报文经过路径的一致性效果，杜绝乱序事件的滋生。此类方式可以将网络中任意节点与路径传输动作进行合理限制，进而节约报文重新定序的成本费用。不足之处在于网络空间内的冗余路径与平衡负载能力下降，系统在节点突发流量环境下易引发堵塞危机，造成整个网络吞吐能力的骤然下降结果。

在多级交换网络性能调研环节中，技术人员主要围绕系统拓扑机理形态与路由综合算法进行分析，其主张在多级互连拓扑属性标准之上进行交换网络空间布置，之后对报文路由调试流程中两类技术隐患进行协调，具体包括多路进负载均衡效应与报文归控顺序，并试图从中挖掘某种利用维序组建的综合算法。此类算法能够保证不同路径内部报文的平衡负载与紧密衔接质量，提升整体交换网络的容纳体积，之后与算法性能进行科学融合，保证随机路由与维序路由对比、验证流程中的积极功效。

2.2 DMR算法下的多路径维序功能解析

多路径空间下的负载均衡与报文保序设计标准存在相互制约关系。根据维序标准分析，有关两者之间的负载均衡调试关系已经足够明朗，尤其在源节点位置的报文粗粒度Hash分类工作已经稳固在相同报文路径之内，能够促成报文保序的动机需求。不同转发模块之间的报文传输功能主要借助背板结构实现，同时将报文以净荷方式融合在系统内部有效的背板架构之上。其中报文格式基本保证与常规以太网帧维持一致性特征，同时对调制信息进行适当调整，进而全面满足虚拟设备驱动的控制目的。

三、结语

综上所述，该系统目前仍需要结合既有体系标准与管理要求进行改良，争取开发更加科学的设计工艺与性能调试媒介，进而全面稳定芯片处理器和交换背板的主频管理功能，以便研制出更高性能的交换式路由器，为后期多级交换网络规模化延展奠定深刻的适应基础。

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