通过多级交换网络的通信的网络资源需求的制作方法_3

文档序号:9263402阅读:来源:国知局
输入206a处的 起始点至它们在中间示出的出口交换机输出210b处的离开点采用单独的路径穿过多级交 换网络200。在一些实例中,交换机路由算法可确定经由可最佳地利用接收交换机的容量 并递送A1和A2的互连212、214的路径,使得可提高负载平衡并且可支持更高的通信负载。 关于根据交换机路由算法(根据其可通过多级交换网络路由通信)的更多信息,参见以上 参考和结合的670应用。
[0054] 图4示出了根据各种实例实施方式的可通过多级交换网络102(在一些实例中是 交换网络200)路由的包括"一对一"、"一对多"、"多对一"和"多对多"的不同类型的通信。 在图4中,多个小矩形被示出为引入多级交换网络并从多级交换网络引出。引入多级交换 网络的小矩形表示至入口交换机106的输入端口 402,并且其中的字母指示在这些输入端 口上不同的通信输入至多级交换网络。并且,从多级交换网络引出的小矩形表示从出口交 换机110至输出端口 404,并且其中的字母指示在这些输出端口上从多级交换网络输出不 同的通信。
[0055] 根据其各种类型,通信可在输入端口 402上输入至相应的入口交换机106,并且在 输出端口 404上从相应的出口交换机110输出。一对一通信(有时称为"单播"通信)可 以是其中通信从输入端口路由至相应输出端口的通信类型。一对多通信(有时称为"多播" 或"扇出(fan-out)"通信)可以是其中通信从输入端口路由至多个输出端口的通信类型。 相反地,多对一通信(有时称为"组合"或"扇入(fan-in)"通信)可以是通信从多个输入 端口路由至输出端口的通信类型。多对多通信(有时称为"扇入和扇出"通信)可以是包 括一对多和多对一的特征的通信类型。
[0056] 如图4中所示,一对一通信可表示为三个不同的通信(A,B,C)在响应的输入端口 402上输入至多级交换网络102、以及通过多级交换网络路由并且在响应的输出端口 404上 从多级交换网络输出。一对多通信可表示为一个单独的通信(A)在单个输入端口上输入至 多级交换网络、以及通过多级交换网络路由并在多个输出端口上从多级交换网络输出。多 对一通信可表示为三个不同的通信(A+B+C)在响应的输入端口上输入至多级交换网络、以 及通过多级交换网络路由并且在单个输出端口上从多级交换网络输出。并且多对多通信可 表示为三个不同的通信(A+B+C)在响应的输入端口上输入至多级交换网络、以及通过多级 交换网络路由并且在一个或多个输出端口上从多级交换网络输出。在多对多中,可在多个 输出端口上输出一个单独的通信,或者可在单个输出端口上输出多个不同的通信。
[0057] 图5示出了根据一些实例实施方式的结合图2(和图3)以及图4中的概念的多级 交换网络500和可通过多级交换网络500路由的不同类型的通信的实例。在一些实例中, 图5的多级交换网络500可对应于图2的多级交换网络200(以及以此类推图1中的网络 102)。如所示,多级交换网络包括入口交换机506、中间交换机508 (共同示出)和出口交换 机510,其可对应于入口交换机206、中间交换机208和出口交换机210的相应一个。
[0058] 在图5的实例中,多级交换网络500包括三个入口交换机506 (标记为I。、IJP 12) 以及三个出口交换机510 (标记为Ep EJP E 2)。入口交换机和出口交换机的每一个包括用 于输入/输出的三个信道,并且这些信道中的每个包括五个子信道。如上所述,通信可在输 入端口上输入至响应的入口交换机,并且在输出端口上从响应的出口交换机输出,其中,在 一些实例中,这些输入和输出端口可对应于输入端口 402和输出端口 404。在一些实例中, 这些输入和输出端口可包括与入口和出口交换机的信道和子信道的相应一个对应的信道 和子信道。
[0059] 可以根据穿过三个入口交换机的信道和子信道索引来标记输入端口 /入口交换 机506的子信道。因此,例如,输入端口 /入口交换机L可包括具有子信道00、01、02、03和 04的信道0以及具有子信道10、11、12、13和14的信道1。输入端口 /入口交换机L可包 括具有子信道20、21、22、23和24的信道2以及具有子信道30、31、32、33和34的信道3。 并且输入端口 /入口交换机12可包括具有子信道40、41、42、43和44的信道4以及具有子 信道50、51、52、53和54的信道5。可类似地索引输出端口/出口交换机510的每一个。
[0060] 图5还示出了根据一些实例实施方式的可通过多级交换网络500从一个或多个输 入端口 /入口交换机506路由至一个或多个输出端口 /出口交换机510的不同类型的通信 的实例。示出了四种不同类型的通信的每一种,并且下面针对包括从一个或多个入口交换 机(I)集合(set)路由至一个或多个出口交换机(E)集合的通信(T)集合进行描述。
[0061] 如图5中所不,例如,一对一通信可在输入端口 /入口交换机IQ的子信道索引04 处的信道〇路由至输出端口 /出口交换机^的子信道。在另一个实例中,一对多通信可在 输入端口 /入口交换机L的子信道索引34处的信道3路由至输出端口 /出口交换机Ep &的子信道。在又一个实例中,多对一通信可从输入端口 /入口交换机I i的子信道索引30 处的信道3以及从输入端口 /入口交换机12的子信道索引50处的信道5路由至输出端口 /出口交换机&的子信道。并且在又一个实例中,多对多通信可从输入端口 /入口交换机 1〇的子信道索引14处的信道1和从输入端口 /入口交换机I i的子信道索引24处的信道2 路由至输出端口 /出口交换机EpEi的子信道。
[0062] 现在返回至图1但是另外参考图4,通信评估系统104通常可被配置为基于通信的 网络资源需求来评估通过多级交换网络102的通信。在这一点上,通信评估系统可被配置 为接收通信将根据通信类型(例如,一对一、一对多、多对一、多对多)通过多级交换网络从 一个或多个输入端口 402路由至一个或多个输出端口 404的指示。通信可包括任何多个不 同类型的一个或多个不同的通信,并且有时可表示或包括在通信路由方案内。通信可以是 将通过多级交换网络路由的通信、多级交换网络上的现有通信或者将通过多级交换网络路 由和多级交换网络上的任何现有通信的通信的一些组合。
[0063] 通信评估系统104可基于输入端口 402、输出端口 404和通信的类型来计算通信的 网络资源需求。如下述更详细说明的,可根据对于通信类型为专用的但对于通过多级交换 网络102的通信的任何特定路由为通用的算法来计算该网络资源需求。然后通信评估系统 可基于多级交换网络的容量与通信的网络资源需求的比较来评估通信。
[0064] 在一些实例中,可从可根据用于相应的入口交换机的每个入口交换机106(通信 可输入至其)以及相应的出口交换机的每个出口交换机110 (通信可其输出)的算法来计 算的资源需求值计算网络资源需求。在这些实例中,通信评估系统104可基于多级交换网 络102的容量与每个入口交换机和出口交换机的网络资源需求值的比较来评估通信。在一 些更具体的实例中,通信评估系统104可将每个入口交换机的资源需求值计算为输入至入 口交换机的一个或多个不同类型的通信的通信需求值的总和。类似地,通信评估系统可将 每个出口交换机的资源需求值计算为从出口交换机输出的一个或多个不同类型的通信的 通信需求值的总和。
[0065] 图6至图10延续图5的实例多级交换网络500并且进一步示出了通信评估和算 法(根据其通信评估系统104可计算通过图1的多级交换网络102路由的网络资源需求)。 如图6中所示,通信评估系统可将多级交换网络的入口交换机506分配为包括每个入口交 换机行(1〇,Ii,12)的入口矩阵602(1矩阵)。同样,通信评估系统可将出口交换机分配为 包括每个出口交换机行(EmEpEJ的出口矩阵604(E矩阵)。
[0066] 关于被分配为每个I矩阵的行的入口交换机506,通信评估系统104可将算法应用 至输入至入口交换机的不同类型的通信以计算相应不同类型的通信的通信类型需求。在I 矩阵的行中可累积(总计)这些通信类型需求一总和表示入口交换机的资源需求值。通信 评估系统可为每个E矩阵的行的出口交换机执行相同处理,其中,这些通信类型需求的总 和表示出口交换机的资源需求值。
[0067] 通信评估系统104可将I矩阵和E矩阵的行的入口交换机和出口交换机的资源需 求值与多级交换网络500的容量进行比较。如图6中所示,多级交换网络的容量可由多级 网络的至少中间交换机508子集的数量(SR)与每个子集的中间交换机的子信道的数量(f) 的乘积来表示。在此,子集可包括所有中间交换机或较少数量的中间交换机,诸如,在其中 一些中间交换机可被分配用于其他目的(诸如,冗余或其他纠错或缓解目的)的实例中。有 时,可通过对I矩阵和E矩阵的行的行和约束(rowsumbound)来表示多级网络的容量。
[0068] 在I矩阵和E矩阵满足该行和约束的实例中,通信可被认为是可行的;否则,通 信可被认为超过网络容量并且因此是不可行的。可通过多级交换网络500路由可行的通 信。然而,不可行的通信(或包括不可行通信的通信路由方案)可要求诸如对入口交换机 506 (通信输入至其)、出口交换机510 (通信从其输出)和/或通信类型的修改。修改的通 信/通信路由方案然后可被评估以确定其可行性,其可重复直到通信/通信路由方案变为 可行的。
[0069] 如上所述,根据其通信评估系统104可计算通信的网络资源需求的算法对于通信 类型可为专用的,但是对于通过多级交换网络102的通信的任何具体路径为通用的。图7 至图10示出了关于一对一、一对多、多对一和多对多通信的算法,并且继续参照示例性多 级交换网络500。
[0070] 图7示出了一对一通信的算法的实例,其中再次,通信从输入端口 /入口交换机 506路由至相应的输出端口 /出口交换机508。对于一对一通信
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