超大规模Clos网络的路由算法研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目超大规模Clos网络的路由算法研究学科专业通信与信息系统学号201021010316作者姓名李光彬指导教师许都教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文超大规模Clos网络的路由算法研究（题名和副题名）李光彬（作者姓名）指导教师许都教授博导电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2013.04论文答辩日期2013.05.16学位授予单位和日期电子科技大学2013年6月29

2、日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据RESEACHOFULTRA-LARGE-SCALECLOSNETWORKROUTINGALGORITHMAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemAuthor:LiGuangbinAdvisor:XuDuSchool:CommunicationandInformationEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位

3、论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保

4、存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着网络业务对带宽要求越来越高以及网络接入点的不断增加，网络流量成爆炸式的增长。现在光纤传输速率的发展已经远超交换设备交换容量的发展，链路带宽已不再是限制传输网发展的主要原因，而交换设备的相对落后却成为制约传输网性能的障碍。当前的交换设备以单级交换结构为主，为提高交换设备的交换容量，多级交换结构Clos网络及其路由算法的研究成为了研究人员关注的重点。为建立超大容量的交换结构，本文主要研究了一速Clos模型以及基于光电混合结构的超大规模Clos网络，并设计了路由算法。这

5、种超大规模Clos网络可以达到Pbps级别交换容量，其研究在理论分析以及实际工程中都具有一定的意义。本文首先介绍了经典交换模型下的Clos网络，研究了三级Clos网络的路由算法特别是针对动态业务的路由算法。将针对动态业务的路由算法分为中间级选择策略和重排算法两部分。然后，本文研究了更符合实际交换场景的一速Clos模型。针对一速Clos模型，本文提出了LB&RBFS算法。LB&RBFS算法包括“全局负载均衡的中间级选择策略”和“基于广度优先搜索的重排算法”两部分。其次，本文通过分析“电-光-电”混合交换结构，建立了中间级限制的一速Clos模型(中间级不具有时隙交叉的能力)

6、，并提出了扩展中间级策略来解决“中间级限制的一速Clos模型”的路由问题。最后，为构建Pbps级别交换容量的交换结构，本文通过扩展基本交叉单元的方式，建立了一种超大容量的光电混合交换结构。通过理论分析，这种超大容量的光电混合交换结构可以等效为超大规模的七级Clos网络。根据等效结构，本文提出了一种适用于该超大规模七级Clos网络的路由算法。关键词：一速Clos模型，光电混合交换结构，超大规模Clos网络I万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththeincreasingofthenetworkbusinessontheincreasinglyhighdemand

7、forbandwidthandnetworkaccesspoint,networktrafficisgrowingtoofast.Thedevelopmentofopticalfibertransmissionratehasbeenfarmorethanthedevelopmentoftheswitchingcapacity,linkbandwidthisnolongerthemainreasonforlimitingthedevelopmentoftheTransportnetwork,switchingdevicehasbecomea