基于SRAM的核心路由器交换矩阵输入端口设计

基于SRAM的核心路由器交换矩阵输入端口 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 年月日 ,:,,,,, 现代电子技术 ,～,,:,,,第卷第期,, ,, ～,:,;,，;::,:,,;:～,;,,,,,, ,,:,,,, ，:,,, 的核心路由器交换矩阵输入端口设计基于 ,,,, ,陈腾飞李开航 ,厦门大学 物理与机电 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院福建 厦门,, ,,,::, 摘 要交换矩阵是核心路由器的重要组成部分,为了避免来自不同输入端口的信元同时发往同一个输出端口,需要在, 输入端口设置缓冲区即输入排队交换结构 基于静态随机存储器完成了交换矩阵输入端口虚拟输出队列的 设 计,。,,, ,:, ,,该设计可以降低核心路由器交换芯片的面 积提 高 输 入端口缓冲区信元的响应速率并 通 过 开发板完成对设计的 ,，,,,, 。验证 关键词,交换矩阵,输入端口,,,:,,,,, ,中图分类号 文章编号,文献标识码,,, ,，,,,,,,,::,,,,,,:,,,,:,,,:,,,,, :,;,,,:,:,:,,,,,,,～,,,:,::,;,:～,;,,,,;,:,,,,, ,,, ,:，，， ,;,,;,，，，,,～,,,, ,, ,,,,,,:～:::,～,:,,,, ,;:～,,:,, ，;::,，,,;;,,,,;, ,,,;,,,,;,,,,::,:～,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,! , ::,,,,:::,,,,,,,,,,,:::;:～;,,:,;,:，;,～;,,;;,:,;,;,～;,～:,,:,～;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,:～:～～:;,,,::,,,,,:,,,,,;,;,,,,～,,,,,:,;,;,,,:,,,,;:～,,,,,,～;,;,,,:,,,,,～,,:～,,;～;,:,,,:,:,,,,, ,,,,,,,, ,,:,,～,,,,,,,～,,,,,;,,,,;,:,,～;,,,,,:,,,,:,,::;,,,;,:,,,,,,，,:,,:,,,:～,,,;,～:;,～;,,;,:,;,:～,,;:～,,,, !!,, :,,:,,,::;:～;,,,:,;～;;,,;;,:,～,～;,,～;,;,,,,,,;;,;,,～,，,,,,;,;:;,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,,,,:，,:,:,,～,:,,,,,;,,:,,,,,,,,,!, , ,代价是开发的技术成本越来越高核心交换芯片的面积 引 言 :。 ,也越来 越 大另 外也 同 样 不 能 避 免 排 队 仲 :,:,,,,, ,。裁传输效率受到一定影响和限制但相比共享内存结 ,随着光纤通信技术的飞速发展路由器的数据处理,,,,,构效率和扩展性都比较好目前大部分高 ::,,,,,,,速度成为网络通信的主要瓶颈交换矩阵作为核心路由 。端路由器都使用 交换结构:,:,,,,, 。 器的重要组 成 部 分 则 严 重 制 约 了 路 由 器 的 传 输 速 率 目前核心 路 由 器交换 结构使用较多的有共 享 内 存和 :,,基于静态随机存储器的交换矩阵 输 入 端 ,,,, 。 两种共享内存结构通过共享输入和输出端 ,:,,,,,,,口虚拟输出队列的设计同时结合了共享内存和 :,,,。 口存储器件减少了对总体存储空间的需求共享内存 ,两种交换 方 式 的 优 点将 输 入 端 口 中 的 数 据::, ,,,,, ,。 结构相对简单交换效率可根据需求不断优化共享内 ,缓冲区移至片外用高效地调度算法对虚拟输出队列进,存交换结构的交换性能取决于共享内存的存取速率可 ,,行调度可以有效的减小核心交换芯片的面积并提高 ,,扩展性较差尤其当板卡端口数量较多时交换效率有 。数据报文的读取速率 。所下降 ,,是一种严格的非阻塞交 换 结 构输 入输 :,:,,,,, 系统总体设计,。,出之 间 可 建 立 多 条 通 路即 采 用 连 接 式::, ,,,,, 。,,的交叉矩阵使用调度器根据各输入 由于核心路由器交换矩阵硬件实现简单已经在越，×，::,,,,,, 。来越多的 当输交换机和高性能路由器中使用, ,,,点相关的信息运算调度算法得到输入和输出之间的一 ,。 , 个匹配并配置相应交叉点调度器的效率非常关键,,入端口 使 用 单 一 的 排 队 机 制 时: ，:，,,，;,,:，,,,,,,,决定了 的交换速率因此调度算法必须高 ,,::,,,,,,,,,阻 塞使得开关吞 吐 率 最多只 能 利 用 因 ，,;,,,,。 ,度完善但 同 样 存 在 扩 展 性 的 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 即 交 换 ::,,,,,,,,此在目前输入缓冲的交换设备中输入端口一般采用 ,矩阵的交叉 点 会 随 着 输 入输 出 数 量的增多呈指数增 ,虚拟输出队列技术即每个输入端口为到达不同 ,:, 。 输出端口的信元设置不同的 虚 拟 输 出 队队列: ,,， 。 ,,, 。 情况向调度器发出请求调度器根据各输入端口的 ,请求公平地分配输出端口并将调度结果传送到 ::,,,, 。 ,交换阵列和各输入输出控制器输入端口控制器 ,,, ,接收到调度结果后从相应的 队列取出一个信元 ,:, 交换矩阵整体结构图 , 。 ,送交换阵列交换同时输出端口控制器根据调度结果虚拟输出队列设计 ,:, , 。 将接收的信元放入相应的输出端口寄存器中若输出 ,接口控制器检测到寄存器中有重组完毕的报文将报文 影响 交换效率的因素主要是输入排除链 :,:,,,,,。发往相应的线卡中 。 头阻塞问题和调度算法的选择输入排队链头阻塞问 题的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 就是采用给每个输入到输出建立一个虚 输入端口设计 ,,拟缓冲队列的输入排队交换内核的体系结构基本思想 是每一个输入端口在其输入缓冲器中为每一个输出端 调度算法的选择和输入排队链头阻塞问题是影响,,。 口保存一个先进先出队列对 于 的 交 换 ,，,:,×, 。交换矩阵交换速率的关键因素调度算法的硬 ,，,，,, ,。结构共有到达输入端口的信元按照它 个 ,×, ,:,,,件实现比较简单并且支持优先级调度可以很好地满 ,。的输出端口置入相应的 队列中在每个交换时 ,:, 。 足调度的要 求输 入 端 口 队 列 的 设 计 则 可 以 很 ,:, ,,隙调度器调度所有 使得每一个输出端口只有 ,:,,好的解决链头阻塞问题由于输入端口在交换芯片中占 ,,一个 接受服务然后发送其最前端的分组不仅 ,:, ,据了很大的面积所以将报文缓冲区移到片外可以显著 ,消除了由 更不用考虑设置 队列造成的链头阻塞: ,,，,。地降低交换芯片的面积输入端口的设计如图所示, ,。加速比问题的具体结构如图所示,:, , 输入端口控制器设计图 , 从线卡传输到交换网络输入端口的数据包有着固 ,,定的长度它的长度共有包括位位的包头和位 ,, , ,, ,,的包数据其中包头的前 后 位是源地址位是目的 , , ,,,。 地址当报文控制器接收到从线卡传输来的位的 ,, ,, 数据包时便将其存入 中的空地址中寄 ,,,, ,，,: 图虚拟输出队列设计 , ,:, ,存器是专门用来存放 报文 控 制 器 中的空地址,,,, 方式将目的输 出端 口不同的信元放在不同 ,:, 根据 寄 存 器 的 空 地 址 将 数 据 包 存 入 到 ,，,: ,,,, ,的队列中缓存因此发往不同输出端口的信元相互不存 ,中同时更新 尾 指 针 寄 存 地 址 链 接 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 和 ,,,, ,:, 。,在 在某些调度算法下阻塞方式可，: :, , ，,,::,。 器以便接收下一个数据包当需 要 从 中 读 取 ,,,, 。,获得交换开关的利用率目前 :,,,,,，,::,,:::,, ,数据包时首 先 根 据 头指针寄存器找到 ,:, ,,,, 。 方式组织输入队列消除等路由器都采用 ,,, ,:, ,地址链接表地 址 链 接 表 中 存 放 的 是 数 据 包 在,,,, ,,交换开关仍存在另外两种阻塞即输入端 阻塞后，:， ，:陈腾飞等基于 的核心路由器交换矩阵输入端口设计 第期 ,,,, ,, ,,, ,,,然后根据 中的地址地址链接表找到需 该设计有效的消除了输入排队链头阻塞的问题极口,,,, ,,,, ,,要从 从而读取 所 需 要 大地提高交换开关的利用率将输入端口数据报文存放 中读取的数据包的地址,,,, ,,在片外 可以显著降低交换芯片的面积提高 中,的数据同时 更 新 头 指 针 寄 存 器 和 地 址 ,,,,,:, ,,,, ,,,:,。虚拟队列中数 据 报 文 的 读 取 速 度并 在 开 发 板 链接表 , ,;,,, ,,,由于报文的头尾标志用定义因此具有很好的 上完成了验证系统性能稳定具有很好的应用前景与 ,, 。。 ,研究意义 故障恢复能力例如因此硬件传输时受到外界干扰,: ,,标志变成这时 不 需 任 何 例 外 处 理带 来 的 危 害 仅 仅 , ,,。影响连续的两个报文两个报文合并成一个 参 考 文 献 读写测试 , ,,,, ,,,,,过锋高性能计算机互连网路由器研究与实现长沙国 ,,,, 防科技大学, ,::,, 交换矩阵输入端口的设计取决于能否根据输入端,, 余鑫,黄本 雄,阮 加 勇,分层的开放分布式路由器 ,,，:,,,口中 寄 存 器 中 的 空 的 的 地 址 和 ,，,: ,,,, ,,,, ,,,,,,,结构计算机科学，,,,:,,,,::,,,, 。 地址链接表准确地读取 该输入 中的数据报文,,,, ,, 马丽红,蔡祥宝带 的 输 入 队 列 交换网络中的分组调 ,,,:, 端口设计以 开发板 上 的 芯 片 为 ,,;,,,，,,, ,,,, ,,,,,,,度算法研究江西通信科技 ，,,,,,,,,,::,,,基础编 写 该 芯 片的存储容量为 的 仿 真 模 型,,,, ,, 左忠卫基于 的 大 容 量 交换模块的设计与实 ,,,,,, ,,, ,。并在 仿真结 中完成了对设计的验证, ,,,:,, ;,,,现西安西安电子科技大学,,,,,, ,::,,。果如图所示, 孙志刚苏 金 城卢 锡 城高 效 的 仲 裁 算 法计 ,,,,,,,,:,:,,,,,，, ,,,,,算机学报,:,:,,,:,,,,:::,,, ,,,, ,,，，，:,， ，,，，,，,，,,,,,,,,，:，;，,,,, , ,,，, ，;,,,,;～;,,,::～:～～～,,,,,,,,,,,, ,,, ,,,, ～～ ,,;～;,,,:～:,:;;;,,,:，，，,:;:,,,,,,,，，,,,,,, ,,,, ,,,,,,,:,,::,,,，，，，,,,,,,,,,, 张福刚基于高端路由系统中逻辑控制 ,,芯 片 的 研 究 ,,,,:， 上海复旦大学,,,,,, ,::,, ,, ,,:，，:,， ，:～:,, ,,,,,:～;,～,,:～,,:,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,, ～ ,～;～;,:;,,:～;,,,:,,,,,,,;,:,,,,,,,,,,,,,!, , :,:,,,,,,,,,,,,图仿真模型测试 , ,,,, 郑燕峰基于输入排队的可扩展交换结构调度算法的研究 ,, ,, ,,北京,中国科学院计算机研究所,,, ,::,, 结 语 ,,, 刘化君,刘斌,,小 型 微 型 计 调度算法研究与实现,:,,，, ，,,， ,,,,,算机系统,,,,,,,,,,,::,,,, 本文设计了一个基于 的交换矩阵的输入端 ,,,, ,,,。。作者简介,陈腾飞男河南人硕士研究生主要研究方向为数字集成电路设计 年出生 ,,,,李开航 男福建人副教授 主要研究方向为模拟集成电路设计,年出生,,。。 ,,,, 檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶,上接第,页,,, ,,,,,,, :, ,, , ,,，,，, ,,,,，，,,,,,;,;,,:,;,,,，,,，，，,,,,,,,;:,～,;,:，，，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,, ,,,,,:,,,;～,;,,,,;,,:，,，,，，，,,,,,,:,,，,,,,,,,,,,，,,, :,;,,:;:,;:,:,,，,，:～,,:,;:,;,,,,,,,,,,,,,,, !,::, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,:,,,,,, 刘望生李亚安闪烁噪声下目标跟踪的改进粒子滤波算法 ,,, 巴欣宏赵宗贵杨飞等一种新的机动目标跟踪的多模型 ,,,,,,, ,, ,,,,,,,算法电子与信息学报 ,,,,,,,兵工学报，,,,,,,,,，,,,,,,,, ,::,,,,:,,,, ,,,。。作者简介闫常浩,男辽宁辽阳人硕士研究生研究方向为传感器 年出生 ,,,,