無阻塞網路

無阻塞網路,是指一個給定的網路存在著固有的阻塞可能,但又可能存在著一種精巧的選路方法,使得所有的阻塞均可避免,而不必重新安排網路中已建立起來的連線。

百科名片:

廣義的無阻塞網路:指一個給定的網路存在著固有的阻塞可能,但又可能存在著一種精巧的選路方法,使得所有的阻塞均可避免,而不必重新安排網路中已建立起來的連線.嚴格的無阻塞網路:不管網路處於何種狀態,任何時刻都可以在交換網路中建立一個連線,只要這個連線的起點、終點是空閒的,而不會影響網路中已建立起來的連線。

簡介:

名稱:無阻塞網路,wú zǔ sè wǎng luò
英文名稱:non-blocking network

特點:

計算機網路的結構形式多種多樣,除了級數不同外,級間的連線方式也不同
令A級接線器入線數與出線數之比為N:M,C級接線器的
入線數與出線數之比為M:N,則無阻塞交換網路必需使
M≥2N-1
當N相當大時,一般取
M=2N
(1)單級無阻塞網路
單級的N×N網路顯然是無任何阻塞的交換網路。
Y = N×N
(2)三級CLOS無阻塞網路

研究方法:

無阻塞網路的設計:

當第一級有M個交換器,每個交換器有N條入線,而第三級有k 個交換器,每個交換器有J條出線時,一個三級無阻塞網路應滿足:
第一級有 M 個 N×(N+J-1) 交換器
第二級有 N+J -1 個 M×K 交換器
第三級有 K 個 (n+J-1)×J 交換器
上述原則可以推廣到任意級數級網路,如果把三級CLOS網路的第二級中的每一個交換器,都用一個三級Closw網路代替,就可以得到一個五級Clos網路。

VLAN的引入:

在一個純交換式的網路中怎樣去分隔廣播域呢?通過創建虛擬區域網路(VLAN)就可以做到這一點。
大家已近知道,第二層交換機在過濾時唯讀取幀,它們並不查看網路層的協定,而且默認時交換機轉發作用的廣播,創建並實現了VLAN,本質上就可以在第二層上創建更小的廣播域。交換機消除了物理上的界限。

幀中繼流量控制:

幀中繼使用簡單的擁塞通知機制,而不是基於每條VC的顯示流量控制,這減少了網路開銷。這些擁塞通知機制是前向顯示擁塞通知(FECN) 和後向顯示擁塞通知(BECN)。
網路發生擁塞時,提供商幀中繼交換機根據如下邏輯規則處理每個傳入的數據幀:
● 如果數據幀未超過CIBR,則允許它通過;
● 如果數據幀超過了CIBR,則將其DE位設定為1;
● 如果數據幀超出了CIBR和BE之和,則將其丟棄。

舉例

與Clos、Benes及Waksman等網路的遞歸構建方法不同,該方法將多級互連網路分為置換網路和無阻塞交換網路兩個部分:置換網路的輸出端分組後與相應通道數目的無阻塞交換網路相連,將輸入無阻塞地引入到相應的無阻塞交換網路;無阻塞交換網路實現輸入經置換網路分組後各組輸入的無阻塞交換。該方法可用於構建任意輸入輸出連線埠的無阻塞多級互連網路。文中以基於1×1連線器、2×2交叉連線器的3×3和4×4互連網路為例對所提出的方法進行演示說明。

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