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层次式交换网络是一种面向核心骨干网的新型网络体系结构,由钱华林老师提出,其核心思想是用IP交换取代IP路由,遵循IPv6规范,兼容IPv4协议,将传统电话网体系结构的特性加以改进后引入到互联网中来,保证骨干传输网整体逻辑框架上采用树形结构,分组传输路径相对固定、可以由分组目的地址唯一确定。网络内部不用交换拓扑信息,选路局限在本地,交换表分散且精小,大大提高了数据的交换速度。该理论在地址层次的划分、拓扑结构的构造、高性能的交换、底层的失效自愈、服务质量保证、通信路径固定、网络行为可预测、网络管理清晰简单等方面提出了一系列创新性架构。层次式交换技术的研发经历了协议制订及原型仿真、基于X86 PC平台的系统验证、基于IXP网络处理器的样机研制三个大的步骤,前两个阶段已经基本结束,初步验证了层次式交换技术在理论和逻辑上的正确性。目前正在进行代码从Intel X86平台向Intel IXDP2805网络处理器开发平台移植的工作。
本文的许多工作是在钱华林研究员和葛敬国博士的带领下,层次式交换网络研究小组成员共同讨论的结果。本文作者作为小组成员之一,参与了以下三个方面的工作:⑴参与提出了基于网络处理器的层次式网络数据平面的数据处理框架及服务质量子框架;⑵负责测量标记模块在网络处理器上的设计与实现:①体系结构上的改进:对EF/AF/BE三种类别的数据包分别对待;②引入一个公平因子对算法进行改进;③性能上的改进:⑶负责加权随机早期监测模块在网络处理器上的设计与实现:1,对算法做基于硬件特征的调整:将浮点运算转换为网络处理器支持且擅长的移位和加法运算;2,将<0,1>之间的浮点概率取值乘二向上取整映射成定点运算的概率取值<0,65535>。
上述设计都已经在仿真试验环境上进行了实现,试验结果基本符合设计的需求。但是,目前的设计与开发工作还主要集中在快速数据转发平面,在参数表的动态生成等控制协议、资源预留协议交互方面还有很多工作要做,这些内容都将是下一步工作的重点。