[发明专利]一种CLOS交换网中选择路由的方法及路由选择装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种CLOS交换网中选择路由的方法及路由选择装置。

背景技术

最初的CLOS交换网是一种理论上的严格无阻塞的多级互连网络，是由Charles Clos于1953年提出的。CLOS交换网由于在通信网与多处理器计算机系统中被广泛运用，因而受到广泛重视。CLOS交换网是由多个交换单元(又称集成单元)组成，每个交换单元包含n个输入端口，m个输出端口(m＞1，n＞1，如果m＝n，即为对称CLOS交换网)。任意的前级到任意中央级有且只有一个连接供使用，同样，任意的中央级到后级有且只有一个连接供使用。如图1所示的CLOS交换网示意图，从第一级的任意一个交换单元到第二级的任意一个交换单元，有且只有一条连线(一条路径)，同理，对于第二级的任意一个交换单元到第三级的任意一个交换单元也是如此。但是，从第一级的任意一个交换单元到第三级的任意一个交换单元的可用路由数为m。其中，典型的CLOS交换网是三级全互连对称网络，如图2所示，包括第一级、第二级、第三级，对称的入线数目等于出线数目，三级对称CLOS交换网C(m，m，r)的输入级有r个n×m交叉开关，中间级有m个r×r交叉开关，输出级有r个m×n交叉开关，网络共有N＝n×r个输入与输出端口，每个中间级开关与每个输入、输出开关有且仅有1条链路连接。

通常，设计CLOS交换网结构，其交换性能主要包括伸缩性、交换时延、数据传输的自路由性与有序性，以及如何处理网络交换的碰撞冲突，即拥塞。在考虑降低拥塞的同时，我们也要考虑增加容量，大量上调m和n的数量，这样会使实现交换单元的数量和交换网络技术成本大大增加。为了使CLOS交换网的设计代价与交换性能折中，现有技术提供了一种路由算法，该算法提供了如图3所示的CLOS交换网路由算法思想，主要包括：

假设CLOS交换网是由规格为n×m的交换单元组成(n代表交换单元输入端口数目，m代表输出端口数目)。给定输入端口X(由于整个网络对外是一个整体，所以这里的X与网络中某个具体交换单元的端口编号是有区别的，如果该网络输入/输出级有8个交换单元，那么X可以取1～n×8之间的任何值，表示业务从X端口进入)；给定输出端口Y(表示业务要从X端口到达与Y端口相连的设备)，假设完成后，即进行下述流程；

s101，对于给定的输入端口X，由X/n向上取整得到i，将输入级第i个交换单元的输出端口中没有被占用的端口放在一个集合{I}里(已经被占用的端口视为无效端口)，此时{I}集合中的端口编号表示可以与中间级建立连接的输入级交换单元；

s102，同样，对于给定的输出端口Y，由Y/n向上取整得到p，再将输出级第p个交换单元的输入端口中没有被占用的端口放在集合{P}里，此时集合{P}中的端口编号表示可以与中间级建立连接的输出级交换单元。

如果端口Z同时出现在集合{I}与集合{P}里，则表示包含输入端口X的输入级交换单元、包含输出端口Y的输出级交换单元均能与第Z个中间级交换单元建立连接。此时，建立连接的端口如图3所示依次为：X→Z→i→p→W→Y，其中Z＝W。

但是，在选取中间级交换单元时，满足上述通路要求的交换单元可能为多个，若在满足通路要求的多个交换单元中以随机方式选择，就会杂乱无章；若按照编号从小到大顺序选择，则会造成小编号交换单元任务繁重、大编号交换单元闲置，不利于设备的使用。

发明人在实施本发明过程中发现：由于存在至少两个满足通路要求的中间级交换单元，随机选择或按照编号大小进行选择会造成中间级交换单元的选择不平衡，不利于后续业务的路由选择，从而造成系统各部分业务不平衡，降低系统工作效率。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种CLOS交换网中选择路由的方法，以及一种路由选择装置，可优化中间级的路由选择，使系统中各部分业务趋于平衡，提高系统工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种CLOS交换网中选择路由的方法，包括：

获得由中间级提供的、可在输入级交换单元与输出级交换单元之间承载当前业务的路由集合；

计算所述路由集合中各路由对应的、所述中间级对所述输入级交换单元与输出级交换单元后续业务的路由能力；

根据所述路由能力，从所述路由集合中确定一条用于在所述输入级交换单元与输出级交换单元之间承载当前业务的路由。

相应地，本发明实施例还提供了一种路由选择装置，包括：