[发明专利]一种应用于Clos交换结构的业务路由算法

说明书

本发明提供了一种应用于Clos交换结构的业务路由算法，按照Clos网络交换结构的特性，业务传输路径的特性和业务之间的位置关系，在减少业务阻塞率、降低传输时延的同时，为业务选择最合适的传输路径。本发明很大程度上提高了交换设备的工作性能。

技术领域

本发明属于Clos交换结构中业务下发技术领域，用于提高互联网络中“关键节点”交换机的业务处理能力。

背景技术

针对互联网络业务呈现出数量爆炸性增长、业务种类多样化、综合化，交换机对业务的处理能力成为了限制网络吞吐能力的重要原因。传统的处理方式是当业务来到交换设备的输入端口，交换设备通过路由算法计算得到每条业务的下发路径，即业务要被分配到的中间级模块。如果在一段时间内大量业务到来，这种传统算法暴露出以下问题：一是处理业务速度缓慢；二是业务多样性处理效率低下，导致未处理的业务不断积压，最终产生业务丢弃等情况。所以需要根据业务特性和调度要求设计出高性能的路由算法。

传统路由算法如图3所示，基本思想是逐行逐列进行业务查找，在业务矩阵中找到业务后，只需判断下发到的业务平面中该位置的行、列已有业务是否达到上限。若达到上限，寻找下一个业务平面，若还未达到上限，则插入业务，完成操作。但这种方法轮询的时候只考虑当前位置业务能否下发，没有考虑对之后该位置同一行、同一列位置处的业务下发是否造成影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种应用于Clos交换结构中，快速下发业务到下级模块的算法，在提高业务处理速度的同时也能够降低阻塞率，实现业务最大化处理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1，构建业务矩阵H_m[i,j]，表示输入模块序号i连接到输出模块序号j的业务数，其中m为还未分配业务的平面数，根据业务到达情况初始化每个元素；每个平面对应一个连接矩阵E_p[i,j]，1≤p≤P，其中P为平面数；业务矩阵开始轮询的行起始位参量S_R，1≤S_R≤N，轮询列起始位分别对应参量S_L、S_L1，1≤S_L，S_L1≤N，初始化都设为0；行对应一个计数器每列两个方向分别对应计数器计数器代表输入/出模块的业务上限；k代表所处的行、列位置，N为输入/出模块数；

步骤2，从i＝S_R、j＝S_L开始轮询，判断业务矩阵是否还有业务未分配，是否存在还未分配业务的平面；若m为0，则不存在未分配业务的平面，提取所有连接矩阵作为平面的路由设置依据，程序结束；若存在未分配业务的平面，但是业务矩阵H_m[i,j]中元素全为零，则提取已分配的连接矩阵作为平面的路由设置依据，程序结束；若上述情况均不出现，则进入步骤3；

步骤3，判断业务矩阵H_m[i,j]中i行的计数器是否达到上限，若计数器达到上限，则进入步骤5；若未到上限，则判断轮询的列j是否回到起点，若回到起点，则进入步骤5；若未回到起点，按列开始轮询，轮询该列的顺序j...(N-1)-＞0...j-1；若选取元素[i,j]为非零值，列计数器值未超过设定上限值，则平面连接矩阵E_p[i,j]位置处加1，业务矩阵H_m[i,j]位置处减1，更新该行列计数器加1、加1，j₁＝(j₁-1)mod(N)，进入步骤4；若选取的列上元素为零或者该列计数器值已超过了上限值，则重复步骤3轮询行i的下一列j＝(j+1)mod(N)；