基于Virtual Output Queued交换结构的最大权重匹配算法

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作者 鄂大伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第18期66-69,共4页

信头阻塞（HOL）限制了采用FIFO输入队列交换机的吞吐率，而使用虚输出队列（VOQ）技术可以完全消除HOL阻塞。文章给出了VOQ的交换机模型，介绍了基于最大权重匹配的算法LQF、OCF、LPF及其性能，还描述了更加实用的并行迭代算法i－LQF、... 信头阻塞（HOL）限制了采用FIFO输入队列交换机的吞吐率，而使用虚输出队列（VOQ）技术可以完全消除HOL阻塞。文章给出了VOQ的交换机模型，介绍了基于最大权重匹配的算法LQF、OCF、LPF及其性能，还描述了更加实用的并行迭代算法i－LQF、i－OCF和i－LPF。文章的结论对于构造高带宽的交换机具有实际意义。 展开更多

关键词 FIFO队列 虚输出队列 最大权重匹配算法 B-ISDN ATM 交换机

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一种基于时间触发光纤通道的lp-QPS算法

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作者 杨佳宁 苏皓 +1 位作者 王一 冉成 《光通信技术》 北大核心 2025年第3期90-96,共7页

为解决光纤通道交换机调度算法在高吞吐率和低延时性能之间的权衡问题,提出了一种基于时间触发光纤通道的队列比例抽样(lp-QPS)算法。该算法通过引入长队列有效机制,优先匹配超过门限阈值的虚拟输出队列(VOQ),同时对其余队列采用队列比... 为解决光纤通道交换机调度算法在高吞吐率和低延时性能之间的权衡问题,提出了一种基于时间触发光纤通道的队列比例抽样(lp-QPS)算法。该算法通过引入长队列有效机制,优先匹配超过门限阈值的虚拟输出队列(VOQ),同时对其余队列采用队列比例抽样进行循环调度,并与其它迭代调度算法进行实验对比。实验结果表明:在Bernoulli到达过程和突发到达过程的4种流量模型下,该算法均可以获得100%的吞吐率,并提供更优的延时性能,为光纤通道交换机的性能优化提供了重要参考。 展开更多

关键词 光纤通道 Crossbar交换网络 调度算法 虚拟输出队列 输入排队

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NoC中负载均衡的AVOQ路由器设计 被引量：5

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作者 欧阳一鸣 陈静雯 +3 位作者 梁华国 黄正峰 杜高明 安鑫 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期92-98,共7页

针对片上网络中使用虚拟输出队列(VOQ)机制的路由器在网络拥塞时存在的头阻塞问题,提出负载均衡的AVOQ路由器架构。首先,输入缓冲区仍使用VOQ机制来处理头阻塞问题。其次,在路由计算模块自适应地选择输出端口,确保数据从较不拥塞的端口... 针对片上网络中使用虚拟输出队列(VOQ)机制的路由器在网络拥塞时存在的头阻塞问题,提出负载均衡的AVOQ路由器架构。首先,输入缓冲区仍使用VOQ机制来处理头阻塞问题。其次,在路由计算模块自适应地选择输出端口,确保数据从较不拥塞的端口输出;在单个虚通道内自适应地读取数据包,确保下游不拥塞的流量能够在网络里流通。实验结果表明,相较于虚通道路由器和VOQ路由器,AVOQ路由器平均延时最多减少83.2%和57.1%,吞吐率最多增加72.7%和33.3%,功耗和面积开销可接受。该方案通过两个层级的自适应均衡全网的流量分布,缓解拥塞,进而降低头阻塞出现的可能性,并在头阻塞出现时消除其影响,提升网络性能。 展开更多

关键词 片上网络 头阻塞 VOQ 自适应 负载均衡

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NoC中相邻虚通道循环共享的VOQ容错路由器设计 被引量：2

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作者 欧阳一鸣 王悄 +2 位作者 梁华国 易茂祥 汪秀敏 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1135-1146,共12页

集成电路的不断发展使得片上系统遇到了不可逾越的瓶颈问题,片上网络因其具有良好的可扩展性、较高的通信效率和可靠性等优势成为了一种新型的互连架构,被研究者们广泛研究.路由器是片上网络中的关键部件,主要负责数据包的存储转发,影... 集成电路的不断发展使得片上系统遇到了不可逾越的瓶颈问题,片上网络因其具有良好的可扩展性、较高的通信效率和可靠性等优势成为了一种新型的互连架构,被研究者们广泛研究.路由器是片上网络中的关键部件,主要负责数据包的存储转发,影响着网络的整体性能,故对路由器的容错设计显得尤为重要.而路由器中缓冲区所占的面积较大,且常见的缓冲区容错方案都可能会产生头阻塞问题,因此需要设计一种容错路由器架构,既可以解决头阻塞问题,又能实现缓冲区容错.该文提出一种相邻虚通道循环共享的VOQ容错路由器设计,可以有效地容忍虚通道故障,在网络拥塞时能最大程度的保证缓冲区的利用率,且在路由器内部虚通道均故障时依旧可以保证整个网络的连通性.在基准VOQ路由器的基础上,该文通过增加多个多路选择器和数据分配器来实现相邻虚通道的共享,增加旁路总线来保证即使输入端口内部虚通道均故障,路由器依旧可用.当数据包所要发往的虚通道故障或者拥塞时,通过借用相邻虚通道或旁路来实现数据包的存储转发,达到了容错的目的,提升网络性能.同时,该文设计了一种基于双向队列的FIFO控制器,通过两套读写指针实现对借用虚通道数据包和非借用虚通道数据包的读写操作.双向队列的设计,保证了数据包在输出时依旧持有VOQ特性,这是绝大多数的缓冲区容错方案所没有的.实验结果表明,在无故障发生时,该文方案较VOQ路由器和multiple VOQ路由器而言平均延时有所降低,吞吐率有所提高;在故障发生时,该文方案的相邻VC因为可以借用,故较VOQ路由器和multiple VOQ路由器,平均延时分别降低了32.3%和23.3%,吞吐率也有所提高.该文方案没有增加额外的FIFO开销,硬件开销上因为双向队列和BIST检测模块的设计较参考文献方案有所增加,但是相对于其达到的性能而言,这种硬件开销的略微增加是可以接受的.在网络出现虚通道故障或拥塞时,该文方案的设计维持了VOQ特性不变,保证了整个网络的连通性,达到了较高的可靠性,系统整体性能较优. 展开更多

关键词 片上网络 容错路由器 VOQ 虚通道共享 双向队列

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基于双轮转指针的输入与交叉点联合排队型(CICQ)交换结构调度算法 被引量：3

5

作者 郑燕峰 孙书韬 +1 位作者 贺思敏 高文 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期1225-1232,共8页

CICQ交换结构因具有良好的分布式调度特性而成为构建太比特(Tbs)级以上交换机的一种理想选择.轮转型调度算法因硬件实现的简单性而得到广泛的研究,尽管此类型的调度算法在均匀流量下具有较高的吞吐率,然而在非均匀的流量下其性能则明显... CICQ交换结构因具有良好的分布式调度特性而成为构建太比特(Tbs)级以上交换机的一种理想选择.轮转型调度算法因硬件实现的简单性而得到广泛的研究,尽管此类型的调度算法在均匀流量下具有较高的吞吐率,然而在非均匀的流量下其性能则明显下降.指出了已有轮转型算法在非均匀流量下性能下降的原因,提出了一类基于双指针的轮转型调度算法,即每个输入调度器均有两个轮转指针(主指针和辅助指针).主指针对应的队列具有最高的调度优先级,算法可以根据各个队列的状态动态决定何时更新主指针,当主指针对应的队列被流控机制阻塞时,将根据辅助指针依次公平服务其他队列.实验结果表明,基于双指针的调度算法可以显著提高CICQ交换机在非均匀流量下的性能. 展开更多

关键词 输入与交叉点联合排队型交换结构 虚拟输出队列 调度 吞吐率

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一种流量自适应的iSLIP算法 被引量：1

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作者 王景存 张晓彤 +1 位作者 谢馨艾 刘兰军 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期219-224,共6页

针对iSLIP(iterative round robin matching with slip)算法在处理突发业务时性能严重恶化的问题,在iSLIP算法的基础上提出了一种流量自适应的时隙间迭代算法TA-iSLIP(traffic adaptive iSLIP)．该算法根据队列长度智能判断当前流量情况... 针对iSLIP(iterative round robin matching with slip)算法在处理突发业务时性能严重恶化的问题,在iSLIP算法的基础上提出了一种流量自适应的时隙间迭代算法TA-iSLIP(traffic adaptive iSLIP)．该算法根据队列长度智能判断当前流量情况,采取不同的调度策略,充分利用已经匹配的资源,使系统的匹配开销尽可能减小．并给出了TA-iSLIP的算法描述和性能评价,与iSLIP算法、FIRM(fcfs in round-robin matching)算法进行了比较．仿真结果表明,TA-iSLIP在均匀和非均匀流量下都达到了较好的性能,在非均匀流量下的吞吐率达到97％以上． 展开更多

关键词 isLIP 交换结构 调度算法 虚拟输出队列 时隙间迭代

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一种简单的VOQ交换机时延确保分组调度算法 被引量：2

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作者 张福阳 熊庆旭 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1323-1326,共4页

采用EDF(Earliest Deadline First)与轮询结合的方法,提出了一种简单的VOQ(Virtual Output Queueing)分组调度算法提供基于流的时延确保.VOQ队列采用EDF的策略裁决分组流的竞争,输入输出端口采用轮询方式匹配.此时VOQ中分组到达至成为... 采用EDF(Earliest Deadline First)与轮询结合的方法,提出了一种简单的VOQ(Virtual Output Queueing)分组调度算法提供基于流的时延确保.VOQ队列采用EDF的策略裁决分组流的竞争,输入输出端口采用轮询方式匹配.此时VOQ中分组到达至成为头分组的时间以及分组成为头分组至传输到相应输出端口的时间,分别对应于OQ中的分组排队等待时间及服务时间.通过对所得算法详细的理论分析,给出了流时延界及流分组到达的显性关系.更为重要的是,本文的理论结果不仅为设计更为有效的算法奠定了基础,同时为判别不同流的时延要求是否冲突提供了一种新的直接分析的手段. 展开更多

关键词 分组调度 交换机 时延确保 虚拟输出排队

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片上网络路由节点优化设计

8

作者 王坚 李玉柏 彭启琮 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第3期617-620,共4页

针对虚输出队列结构的路由节点所构成的片上网络(NoC),提出了一种定制化路由节点中各个虚拟通道缓存大小的方法,以提高片上网络的整体通信性能。在有限的片上缓存资源约束下,分析各个虚输入队列中缓存大小对数据通过片上网络的平均延迟... 针对虚输出队列结构的路由节点所构成的片上网络(NoC),提出了一种定制化路由节点中各个虚拟通道缓存大小的方法,以提高片上网络的整体通信性能。在有限的片上缓存资源约束下,分析各个虚输入队列中缓存大小对数据通过片上网络的平均延迟的影响,并在此基础上提出一种缓存资源配置方法,以便将缓存资源分配到片上网络通信瓶颈处,从而在不增加缓存资源开销的情况下提高片上网络的通信性能。最后通过仿真验证了路由节点优化设计对提高片上网络性能的可行性,并同未优化的路由节点构成的片上网络性能进行了比较。 展开更多

关键词 片上网络 虚输出队列 建模 缓存配置 仿真

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一种双端口CICQ交换机的分组调度方案

9

作者 王斌 王文鼐 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1949-1954,共6页

Internet中的交换机面临着高速交换和提供QoS保证的双重挑战,前者要求交换机的缓存以线速工作,后者要求交换机能完全模仿输出队列交换机。目前交叉点缓存交换机仿真输出队列交换机的方案需要交换机内部加速2倍,对硬件实现要求较高。该... Internet中的交换机面临着高速交换和提供QoS保证的双重挑战,前者要求交换机的缓存以线速工作,后者要求交换机能完全模仿输出队列交换机。目前交叉点缓存交换机仿真输出队列交换机的方案需要交换机内部加速2倍,对硬件实现要求较高。该文利用双端口技术,提出了一种新型的交叉点缓存交换机结构,理论分析说明,该变长分组交换机在无需内部加速的情况下能够仿真输出队列交换机,并且交叉点缓存的需求是有下界的,从而表明该交换结构适合高速交换。 展开更多

关键词 交叉点缓存交换机 输出队列交换机 调度算法 虚拟输出队列 分组模式调度

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基于VOQ交换结构的仲裁算法分析

10

作者 鄂大伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2002年第1期9-12,共4页

信头阻塞 (HOL)限制了采用FIFO输入队列交换机的吞吐率 ,而使用虚输出队列 (VOQ)技术可以完全消除HOL阻塞。给出了VOQ交换机模型 ,提出了对VOQ仲裁算法的分类方法和评价指标 ,分析了基于VOQ交换结构的MSM和MWM近似算法 。

关键词 FIFO队列 最大容量匹配算法 最大权重匹配算法 ATM网络 仲裁算法分析 虚输出队列 交换结构

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分布式调度算法在VOQ交换机中的应用

11

作者 徐晓飞 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第8期1788-1790,共3页

为提高高速通信网络的通信效率,针对VOQ交换机,提出在交换机的各个输出端口中进行分布式通信调度(DSA)的策略。DSA算法可直接支持变长数据包通信调度,克服了传统信元交换只能调度定长数据包的缺点,降低了交换机的实现复杂度。仿真结果表... 为提高高速通信网络的通信效率,针对VOQ交换机,提出在交换机的各个输出端口中进行分布式通信调度(DSA)的策略。DSA算法可直接支持变长数据包通信调度,克服了传统信元交换只能调度定长数据包的缺点,降低了交换机的实现复杂度。仿真结果表明:在各种流量下,DSA算法都比信元调度算法具有更好的调度性能。 展开更多

关键词 虚拟输出队列 通信调度算法 分布式调度算法

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基于虚拟输出队列的新型NoC架构

12

作者 周升 潘赟 +2 位作者 丁勇 颜晓峰 严晓浪 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第22期242-244,247,共4页

提出一种基于虚拟输出队列的新型NoC架构,采用虚拟输出队列技术解决传统环形架构中存在的死锁和队头阻塞问题。通过改变环数、发包速率和Buff深度对系统进行性能评估,并与2DMesh进行比较。实验结果表明,当节点数为16时,Buff深度为2个～4... 提出一种基于虚拟输出队列的新型NoC架构,采用虚拟输出队列技术解决传统环形架构中存在的死锁和队头阻塞问题。通过改变环数、发包速率和Buff深度对系统进行性能评估,并与2DMesh进行比较。实验结果表明,当节点数为16时,Buff深度为2个～4个flit大小的新型双环NoC架构性能较好。 展开更多

关键词 环形NoC架构 虚拟输出队列 性能评估

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