出端口。
[0114]拥塞信息收集器根据收集到的拥塞信息以及数据分组的优先级别,为数据分组计算可分配的剩余还没有高优先级请求并且没有拥塞的输出端口。
[0115]该步骤中,首先排除掉输入端口中所有高优先级数据分组所请求的流量控制器输出端口(即为高优先级拥塞信息),然后排除掉被使用的流量控制器输出端口(即为本地拥塞信息),最后排除掉下一个流量控制器被使用的输入端口与路由节点相连的当前流量控制器的输出端口(即为区域拥塞信息),剩下的即为空闲的可以分配的流量控制器输出端口。采用这种方法,使得低优先级数据分组可以从路由节点连续传输两个流量控制器到达第二个流量控制器的输入端口,传输过程中没有拥塞;使得高优先级数据分组直接通过流量控制器到达目的节点,传输过程中没有拥塞。这种拥塞方法很好的控制了数据分组在传输过程中的拥塞,从而提高了网络吞吐率,降低了网络延迟,提高了网络性能。
[0116]步骤4g.流量控制器分配输出端口。
[0117]流量控制器为数据分组分配步骤4f中计算得到的可以分配的空闲输出端口:
[0118]若没有可分配的输出端口,数据分组被阻塞,等待可分配的输出端口可用;
[0119]若有I个可分配的输出端口,流量控制器为数据分组分配该端口,分配结束;
[0120]若有超过I个可分配的输出端口,则可分配的输出端口按照轮询方法为数据分组分配,即假设有1、2、3三个可分配的输出端口,该输入端口不同的数据分组(可分配输出端口均为1、2、3端口)按照顺序依次分配1、2、3端口并进行循环,分配结束。
【主权项】
1.一种基于二维片上网络拓扑结构的自适应路由方法,其特征在于包括如下步骤: (1)源节点本地端口接收数据分组; (2)源节点根据本地注入方向选择方法所得到的注入方向的结果,将数据分组从本地端口注入到该输出端口方向; (3)与路由节点输出方向相连的流量控制器端口接收数据分组; (4)为数据分组分配流量控制器的输出端口,根据流量控制器的输出端口分配方法所得到的分配结果将数据分组传输到该输出端口; (5)与流量控制器输出端口相连的路由节点的路由端口接收数据分组; (6)判断路由节点是否为目的节点: (6a)若该节点的坐标与目的节点的坐标相同,则执行步骤(8); (6b)若该节点的坐标与目的节点的坐标不相同,则执行步骤(7); (7)路由节点计算输出端口方向,然后返回执行步骤(3); (8)路由节点将数据分组传输到本地输出端口,路由结束。2.根据权利要求1所述的基于二维片上网络拓扑结构的自适应路由方法,其特征在于,步骤(2)中所述的本地注入方向选择方法是指:源节点的本地端口接收到数据分组后根据数据分组目的节点的坐标信息和本地拥塞信息选择要注入的端口方向,其具体步骤为: (2a)路由节点计算数据分组的输出端口集合: (2a_l)若目的节点的横坐标大于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标等于源节点的纵坐标,则输出端口集合只有东方向,执行步骤(2d); (2a_2)若目的节点的横坐标小于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标等于源节点的纵坐标,则输出端口集合只有西方向,执行步骤(2d); (2a_3)若目的节点的横坐标等于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标大于源节点的纵坐标,则输出端口集合只有南方向,执行步骤(2d); (2a-4)若目的节点的横坐标等于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标小于源节点的纵坐标,则输出端口集合只有北方向,执行步骤(2d); (2a-5)若目的节点的横坐标大于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标大于源节点的纵坐标,则输出端口集合有东方向和南方向,执行步骤(2b); (2a-6)若目的节点的横坐标大于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标小于源节点的纵坐标,则输出端口集合有东方向和北方向,执行步骤(2b); (2a-7)若目的节点的横坐标小于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标大于源节点的纵坐标,则输出端口集合有西方向和南方向,执行步骤(2b); (2a-8)若目的节点的横坐标小于源节点的横坐标并且目的节点的纵坐标小于源节点的纵坐标,则输出端口集合有西方向和北方向,执行步骤(2b); (2b)计算四个路由输出端口方向的拥塞信息:将本地端口最后一次注入到东方向、西方向、南方向和北方向的数据分组所等待的时钟周期数作为当前注入选择的拥塞信息,分别存储在四个方向的排队等待时间寄存器里;(2c)根据步骤(2a)中路由节点计算产生的输出端口集合以及步骤(2b)中得到的拥塞信息,选择输出端口集合里具有较小时钟周期等待数的方向作为数据分组的注入方向,将数据分组从本地端口注入到该输出端口方向,注入结束; (2d)将输出端口集合里的方向作为数据分组的注入方向,将数据分组从本地端口注入到该输出〗而口方向,注入结束。3.根据权利要求1所述的基于二维片上网络拓扑结构的自适应路由方法,其特征在于,步骤(4)中所述的流量控制器的输出端口分配方法是指:流量控制器接收到路由节点的数据分组后根据计算出来的本地拥塞信息、区域拥塞信息以及高优先级拥塞信息三部分进行流量控制器的输出端口选择,具体步骤为: (4a)判断输入端口数据分组的优先级: (4a-l)若该数据分组的目的节点和该流量控制器相连,则该数据分组具有高优先级,执行步骤(4b); (4a-2)若该数据分组的目的节点和该流量控制器没有相连,则该数据分组具有低优先级,执行步骤(4c); (4b)将与目的节点相连的流量控制器输出端口分配给数据分组,将数据分组传输到该输出端口,同时把该输出端口分配信息作为高优先级拥塞信息发给拥塞信息收集器; (4c)计算该流量控制器其余所有输入端口所接收到的数据分组的优先级,把所有高优先级数据分组的输出端口请求信号作为高优先级拥塞信息发给拥塞信息收集器; (4d)计算当前流量控制器被使用的输出端口作为本地拥塞信息发给拥塞信息收集器; (4e)计算该数据分组下一个流量控制器的输入链路状态,如果空闲则为不拥塞,反之为拥塞,将其作为局部拥塞信息发给拥塞信息收集器; (4f)拥塞信息收集器根据收集到的拥塞信息以及数据分组的优先级别,为数据分组计算可分配的剩余还没有高优先级请求并且没有拥塞的输出端口; (4g)输出端口分配器为数据分组分配输出端口: (4g-l)若没有可分配的输出端口,数据分组被阻塞,等待可分配的输出端口可用;(4g-2)若有I个可分配的输出端口,输出端口分配器为数据分组分配该端口,将数据分组传输到该输出端口; (4g-3)若有超过I个可分配的输出端口,则可分配的输出端口按照轮询方法为数据分组分配,将数据分组传输到该输出端口。
【专利摘要】本发明公开了一种基于二维片上网络拓扑结构的自适应路由方法,用于解决传统二维片上网络路由方法无法有效避免拥塞节点或者避免拥塞节点时硬件开销大效率低导致网络性能低下的问题。本发明的自适应路由方法采用了注入方向选择和流量控制器输出端口分配相结合的方法。本发明的自适应路由方法具体步骤为:1.源节点本地端口接收数据分组;2.数据分组的注入;3.流量控制器接收数据分组;4.流量控制器输出端口分配;5.路由节点接收数据分组;6.判断路由节点是否为目的节点;7.路由节点计算输出端口方向;8.数据分组传输到目的节点本地输出端口。该路由方法是一种具有良好拥塞控制能力且无死锁、硬件开销小的自适应路由方法。
【IPC分类】H04L12/833, G06F15/78, H04L12/801
【公开号】CN104901899
【申请号】CN201510342328
【发明人】史江义, 舒浩, 李钊, 马佩军, 王禛, 吴冰冰, 余文哲, 张春焱
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月18日