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De-blocking adaptive feedback control design for shared-buffer CIOQ switching architecture 认领 引用
1
作者 Rui ZHENG Jianliang SHEN +4 位作者 Fan ZHANG Ping LV Peijie LI Yu SHAO Zhengbin ZHU 《ENGINEERING Information Technology & Electronic Engineering》 SCIE EI CSCD 2026年第3期1-18,共18页
To address the issues of head-of-line(HOL)blocking at the virtual output queue(VOQ)level,packet loss,and congestion spreading caused by buffer overflow in the shared-buffer-based combined input and output queued(CIOQ)... To address the issues of head-of-line(HOL)blocking at the virtual output queue(VOQ)level,packet loss,and congestion spreading caused by buffer overflow in the shared-buffer-based combined input and output queued(CIOQ)switching architecture,while enhancing its performance and stability,we propose a de-blocking adaptive feedback control(AFC)design in this study.The introduction of the credit timeout detection mechanism(CTDM)enables the CIOQ to achieve theoretical 100%non-blocking state,effectively eliminating the impact of HOL blocking.With the combined effect of the proposed VOQ dynamic regulation algorithm(VDRA)and threshold dynamic adaptive algorithm(TDAA),it can reduce the risk of congestion spreading caused by buffer overflow and consequently improve the overall performance of the system.Both theoretical analysis and experimental results demonstrate that,under typical traffic conditions,the proposed design achieves a maximum throughput of 1499.66 Gb/s and a minimum latency of 83 ns.Additionally,the effective throughput ratio reaches 96.94%,with a data link layer packet(DLLP)loss ratio of merely 0.61%and a packet loss rate as low as 0.6%.In comparison with traditional CIOQ and input queued(IQ)switch architectures,the proposed design demonstrates improvements in throughput by 15.12%and 20.55%,and forwarding latency is reduced by 26.9%and 54.7%,respectively,and the system stability is stronger,which can fully satisfy the demand for data exchange in complex situations. 展开更多
关键词 Shared-buffer CIOQ switching architecture Head-of-line(HOL)blocking Congestion spreading Adaptive feedback control(AFC) Peripheral component interconnect express(PCIe)interconnect protocol
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星载IP交换机中负载平衡CIOQ交换结构的设计 认领 引用 被引量：1
2
作者 梅立春 乔庐峰 +2 位作者 陈庆华 杨乐 陈倩 《通信技术》 2017年第4期720-728,共9页
卫星所处的空间环境要求星载设备具有高可靠性,同时在硬件资源消耗方面也需要严格控制。针对星载设备的特殊要求,设计了一种应用于CIOQ交换结构、带有负载平衡和互连故障规避能力的级间调度技术,可提高系统的吞吐率和可靠性。改进的FIR... 卫星所处的空间环境要求星载设备具有高可靠性,同时在硬件资源消耗方面也需要严格控制。针对星载设备的特殊要求,设计了一种应用于CIOQ交换结构、带有负载平衡和互连故障规避能力的级间调度技术,可提高系统的吞吐率和可靠性。改进的FIRM迭代匹配调度算法能在较短时间内完成一次迭代匹配调度过程,实现了高效的端口交换匹配。使用Xilinx xc7vx690t FPGA实现了完整的16×16的交换结构,其峰值吞吐率可达160 Gb/s,可满足星载交换机的系统设计需求。 展开更多
关键词 星载交换机 负载平衡 CIOQ交换结构 FIRM算法 FPGA
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一种支持变长分组的CIOQ交换结构 认领 引用 被引量：2
3
作者 张树旗 贾树恒 《计算机应用》 北大核心 2005年第7期1491-1493,共3页
在分析了组合输入输出排队结构的基础上,对传统CIOQ(CombinedInputOutputQueued)的输出队列进行扩展和在内部交换结构中采用并行传送的方式,实现了交换调度的分布式操作和内部无加速的CIOQ交换;又通过将输出队列的状态信息反压到输入端... 在分析了组合输入输出排队结构的基础上,对传统CIOQ(CombinedInputOutputQueued)的输出队列进行扩展和在内部交换结构中采用并行传送的方式,实现了交换调度的分布式操作和内部无加速的CIOQ交换;又通过将输出队列的状态信息反压到输入端和在输出端采取基于整包调度的算法,实现了对变长分组的交换,减小了定长信元交换中分组切割和重组的开销。 展开更多
关键词 交换结构 调度算法 组合输入输出排队(CIOQ) 变长分组交换
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可行的基于CIOQ的并行分组交换结构 认领 引用 被引量：1
4
作者 任涛 兰巨龙 扈红超 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期14-21,32,共8页
针对传统并行分组交换结构存在的平面可扩展性问题,提出一种可行的分布式并行分组交换PDPPS(practical distributed parallel packet switch)。在端口数为N和中间层平面数为K的情况下,PDPPS的复用器中只需要维护大小为NK的高速缓存,就... 针对传统并行分组交换结构存在的平面可扩展性问题,提出一种可行的分布式并行分组交换PDPPS(practical distributed parallel packet switch)。在端口数为N和中间层平面数为K的情况下,PDPPS的复用器中只需要维护大小为NK的高速缓存,就能保证每条流按序输出。理论分析和仿真结果表明,PDPPS的性能优于使用OQ(output queuing)结构作为中间层平面的分布式并行分组交换结构VIQ PPS(virtual input queuing parallel packet switch),略微低于集中式PPS和IOQ PPS(in-order queuing parallel packet switch)。但相对于集中式PPS,PDPPS使用了更为通用且易于实现的CIOQ(combined input and output queuing)作为中间层平面;相对于IOQ PPS,PDPPS使用了分布式调度算法,从而消除了系统的通信开销,并且PDPPS极大地降低了所需的高速缓存数量。 展开更多
关键词 分布式 并行分组交换 联合输入输出排队 调度算法 保序
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多门限随机早期丢弃及仿真研究 认领 引用
5
作者 王慧 刘勤让 邬江兴 《计算机工程》 EI CAS 北大核心 2005年第24期135-137,共3页
CIOQ交换结构通常在输入端口侧采用基于VOQ结构的输入排队,为了实现VOQ队列报文的优先级区分丢弃,文章在实验的基础上给出了一种支持DiffServ结构中QoS的多门限随机早期丢弃(MTRED)队列管理机制。并通过大规模业务流量下的仿真对不同丢... CIOQ交换结构通常在输入端口侧采用基于VOQ结构的输入排队,为了实现VOQ队列报文的优先级区分丢弃,文章在实验的基础上给出了一种支持DiffServ结构中QoS的多门限随机早期丢弃(MTRED)队列管理机制。并通过大规模业务流量下的仿真对不同丢包门限的设置进行了深入的研究,最后给出了相关结论。 展开更多
关键词 多门限 随机早期丢弃 IQ OQI CIOQ NS
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