| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 主要符号表 | 第14-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 研究背景 | 第17-25页 |
| 1.1.1 交换机的发展 | 第18-21页 |
| 1.1.2 交换机芯片的现状 | 第21-22页 |
| 1.1.3 交换结构的概述 | 第22-25页 |
| 1.2 CROSSBAR交换结构及关键算法的研究现状 | 第25-36页 |
| 1.2.1 基于crossbar的交换结构 | 第25-32页 |
| 1.2.2 不同crossbar交换结构的特性 | 第32页 |
| 1.2.3 CICQ结构的调度算法研究 | 第32-35页 |
| 1.2.3.1 基于输入队列权重的调度算法 | 第32-33页 |
| 1.2.3.2 基于轮询机制的调度算法 | 第33-34页 |
| 1.2.3.3 基于交叉点队列状态的调度算法 | 第34-35页 |
| 1.2.3.4 结合输入队列和交叉点队列的调度算法 | 第35页 |
| 1.2.4 变长数据包切分机制研究 | 第35-36页 |
| 1.3 本论文的主要内容及结构安排 | 第36-39页 |
| 第二章 CICQ结构的调度算法研究 | 第39-57页 |
| 2.1 引言 | 第39-41页 |
| 2.2 一种最关键队列优先的CICQ调度算法 | 第41-45页 |
| 2.2.1 CICQ结构模型及基本定义 | 第41-42页 |
| 2.2.2 公平性问题分析 | 第42-43页 |
| 2.2.3 MCQF_RR调度算法描述 | 第43-44页 |
| 2.2.4 MCQF_RR的特性分析 | 第44-45页 |
| 2.3 一种改进的最关键队列优先的调度算法 | 第45-47页 |
| 2.3.1 压缩权重信息产生 | 第45-46页 |
| 2.3.2 IMCQF_RR调度算法描述 | 第46页 |
| 2.3.3 IMCQF_RR的特性 | 第46-47页 |
| 2.4 算法性能仿真 | 第47-54页 |
| 2.4.1 仿真设置 | 第47页 |
| 2.4.2 时延性能 | 第47-52页 |
| 2.4.2.1 均匀流量 | 第47-49页 |
| 2.4.2.2 非均匀流量 | 第49-52页 |
| 2.4.3 算法公平性 | 第52-54页 |
| 2.5 算法综合分析 | 第54-56页 |
| 2.6 本章小结 | 第56-57页 |
| 第三章 变长数据包切分机制研究 | 第57-68页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 现有的数据包切分机制 | 第57-59页 |
| 3.2.1 定长单包切分 | 第58页 |
| 3.2.2 定长多包切分 | 第58-59页 |
| 3.2.3 变长单包切分 | 第59页 |
| 3.2.4 变长多包切分 | 第59页 |
| 3.3 一种高效自适应的数据包切分机制 | 第59-63页 |
| 3.3.1 带切片-重组的CICQ结构模型 | 第60-62页 |
| 3.3.2 传统变长多包切分的问题 | 第62页 |
| 3.3.3 自适应变长多包切分机制 | 第62-63页 |
| 3.4 切片机制仿真分析 | 第63-66页 |
| 3.4.1 仿真环境和流量模型 | 第63-64页 |
| 3.4.2 时延性能 | 第64-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第四章 CICQ交换机体系结构设计 | 第68-94页 |
| 4.1 引言 | 第68-69页 |
| 4.2 CICQ交换机体系架构 | 第69-70页 |
| 4.3 端口控制模块 | 第70-76页 |
| 4.3.1 FC-0 层 | 第71页 |
| 4.3.2 FC-1 层 | 第71-74页 |
| 4.3.3 FC-2P层 | 第74-76页 |
| 4.4 数据转发模块 | 第76-86页 |
| 4.4.1 帧切分模块设计 | 第77-83页 |
| 4.4.1.1 切分基本原理 | 第77-78页 |
| 4.4.1.2 帧切分模块内部结构 | 第78页 |
| 4.4.1.3 帧预切分处理单元 | 第78-81页 |
| 4.4.1.4 接收数据缓存与接收信息缓存 | 第81页 |
| 4.4.1.5 信元生成与发送单元 | 第81-83页 |
| 4.4.2 帧重组模块 | 第83-86页 |
| 4.5 数据交换模块 | 第86-91页 |
| 4.5.1 VOQ缓存队列 | 第87-88页 |
| 4.5.2 输入调度器 | 第88-90页 |
| 4.5.3 交叉点缓存队列 | 第90页 |
| 4.5.4 输出调度器 | 第90-91页 |
| 4.6 交换机结构整体仿真 | 第91-93页 |
| 4.7 本章小结 | 第93-94页 |
| 第五章 网络流量模型分析与流量生成方法研究 | 第94-116页 |
| 5.1 网络流量模型分析 | 第94-100页 |
| 5.1.1 传统流量模型 | 第94-96页 |
| 5.1.1.1 泊松模型 | 第94-95页 |
| 5.1.1.2 马尔科夫模型 | 第95-96页 |
| 5.1.1.3 传统流量模型的缺陷 | 第96页 |
| 5.1.2 自相似流量模型 | 第96-100页 |
| 5.1.2.1 自相似过程 | 第96-97页 |
| 5.1.2.2 自相似流量模型 | 第97-99页 |
| 5.1.2.3 Hurst参数估计方法 | 第99-100页 |
| 5.2 现有的流量产生方案 | 第100-103页 |
| 5.2.1 基于硬件的流量生成器 | 第100-101页 |
| 5.2.2 基于软件的流量生成器 | 第101页 |
| 5.2.3 基于FPGA的流量生成器 | 第101-103页 |
| 5.3 基于汇聚过程的流量生成器 | 第103-115页 |
| 5.3.1 基于汇聚过程的模型 | 第103-104页 |
| 5.3.2 流量生成器的整体结构 | 第104-105页 |
| 5.3.3 Bernoulli源的汇聚过程 | 第105-109页 |
| 5.3.3.1 泊松序列生成 | 第105-106页 |
| 5.3.3.2 流量统计特性分析 | 第106-109页 |
| 5.3.4 ON/OFF源的汇聚过程 | 第109-114页 |
| 5.3.4.1 ON/OFF周期长度确定 | 第109-110页 |
| 5.3.4.2 自相似序列生成 | 第110-112页 |
| 5.3.4.3 流量统计特性分析 | 第112-114页 |
| 5.3.5 硬件资源开销与综合比较 | 第114-115页 |
| 5.4 本章小结 | 第115-116页 |
| 第六章 交换机性能验证平台设计 | 第116-133页 |
| 6.1 软硬件协同实现的交换机性能验证平台 | 第116-125页 |
| 6.1.1 交换机的性能指标 | 第116-117页 |
| 6.1.2 性能验证平台的总体结构 | 第117-119页 |
| 6.1.3 验证平台的软件部分 | 第119-120页 |
| 6.1.4 验证平台的硬件部分 | 第120-125页 |
| 6.1.4.1 流量生成器IP | 第121-123页 |
| 6.1.4.2 流量监测器IP | 第123-124页 |
| 6.1.4.3 控制单元IP | 第124-125页 |
| 6.2 性能验证平台的应用 | 第125-132页 |
| 6.2.1 4×4 交换机原型的验证测试方案 | 第125-127页 |
| 6.2.2 Poisson流量下测试时延 | 第127-129页 |
| 6.2.3 自相似流量下测试时延 | 第129-131页 |
| 6.2.4 测试公平性 | 第131-132页 |
| 6.3 本章小结 | 第132-133页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第133-135页 |
| 7.1 全文总结 | 第133-134页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第134-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
| 参考文献 | 第136-145页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第145-146页 |