[发明专利]多级星型交换网络结构及优化方法

摘要

本发明公开了一种多级星型交换网络结构及优化方法，主要解决现有网络技术中交换模块端口速率相等和交换模块价格仅考虑端口数量的缺点。该多级星型交换网络由第1级至第N级具有一个高速端口和若干低速端口的基本交换模块依次互连而成；第N‑1级基本交换模块的高速端口从最左边开始依次连接第N级基本交换模块的低速端口；以此类推，第k级基本交换模块的高速端口从最左边开始依次连接第k+1级基本交换模块的低速端口，以使网络结构向外扩展，k＝N‑1,…,1。本发明减小了网络中流量的浪费及拥堵出现，更加符合实际应用场景，可用于设计和优化使用SDH或以太网交换设备的接入网和数据中心等交换系统。

主权项

一种多级星型交换网络结构的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据实际需求确定网络用户端口数X0；(2)通过分解用户端口数X0得到所有可行结构的级数N和低速端口数Qi，i＝1,2,…,N；(3)流量计算：3a)分别计算可行网络结构第i级基本交换模块的高速端口流量和第N级基本交换模块的高速端口流量fih,up=Πj=1i(Xj-1)Qj2(XjQj-1),i=1,2,...,N-1]]>fNh,up=0]]>3b)分别计算可行网络结构第1级基本交换模块的低速端口流量和第i级基本交换模块的低速端口流量f1l,down=Q1]]>fjl,down=fj-1h,upQi,j=2,...,N;]]>(4)计算可行交换网络结构的花费：4a)根据基本交换模块的高速端口流量和低速端口流量计算可行网络结构各级基本交换模块流量对花费的影响因子δ(i)：δ(i)=fil,down+αfih,up,i=1,2,...,N]]>其中参数α是相对于的权重，其取值为1；4b)根据基本交换模块的低速端口数Qi、高速端口流量和低速端口流量计算可行网络结构各级基本交换模块的等效端口数qi：qi=Qi+β·fih,up/(fll,down/Qi),i=1,2,...,N]]>其中，β是转化率，其取值为0.32；4c)根据基本交换模块的等效端口数qi，计算可行网络结构各级基本交换模块的花费ψi：ψi=0.088qi2+12.24qi+25.44,i=1,2,...,N;]]>4d)根据各级基本交换模块数Xi、基本交换模块的花费ψi和基本交换模块流量对花费的影响因子δ(i)，计算可行网络结构的总花费：C=Σi=1NXi·ψi·δ(i);]]>(5)比较所有可行网络结构的花费，找出花费最小的网络结构，该网络结构即为最优网络结构。