Badanie stabilności algorytmu sterowania polem Closa typu MSM

• Autorzy: Kleban J. , Warczyński J.

Warianty tytułu

EN

Stability investigation of a packet dispatching algorithm for the MSM Clos-network switch

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (18-19.04.2016 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca jest poświęcona zagadnieniu zapewnienia stabilności algorytmom sterowania przepływem komórek w trzysekcyjnych polach komutacyjnych Closa typu MSM (Memory– Space–Memory), które mogą być wykorzystywane w routerach internetowych klasy operatorskiej. W artykule przedstawiono metodę badania stabilności algorytmu sterowania polem komutacyjnym tego typu. Wykorzystano do tego celu funkcję Lapunowa oraz model płynny, stanowiący ciągłą aproksymację dyskretnego systemu komutacyjnego. Zaproponowano algorytm sterowania oparty na zasadzie maksymalnego dopasowania modułów wejściowych i wyjściowych nazwany MDM (Maksymalne Dopasowanie Modułów). Przedstawiono dowód stabilności tego algorytmu oraz wyniki eksperymentów symulacyjnych dla ruchu równomiernego i nierównomiernego w zakresie opóźnienia komórek i wielkości kolejek wejściowych oraz wyjściowych.

EN

In this paper, stability of packet dispatching algorithms for the MSM (Memory–Space– Memory) Clos–network switch, is discussed. The Clos switching fabric is very attractive for high–performance switches and routers because of its modular architecture and scalability. In this architecture a good and stable matching algorithm between inputs and outputs is needed, so that it can achieve high throughput and low latency. A method of packet dispatching algorithm stability evaluation, for this kind of switching fabric, is presented. Lyapunov function and the fluid flow model as a continuous–time limit approximation of discrete–time Clos–network switch is used. A new packet dispatching algorithm based on a maximal matching of input and output modules, called MDM, is presented. A proof of stability of the MDM algorithm is done. The results of simulation experiments for the MSM Clos–network switch under the MDM algorithm, obtained for uniform and non–uniform traffic distribution patterns, in terms of average cell delay, and virtual output and output queues size, are also presented.

Słowa kluczowe

PL

pole Closa; planowanie przepływu pakietów; komutacja pakietów; stabilność algorytmu

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: No. 87
• Strony: 353--364
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Kleban J.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji

autor

Warczyński J.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektryczny

Bibliografia

• [1] Chao H.J., B. Liu, High Performance Switches and Routers. Wiley–Interscience, New Jersey, 2007.
• [2] Czachórski T., Modele kolejkowe w ocenie efektywności sieci i systemów komputerowych, Pracownia Komputerowa Jacka Skalmierskiego, 1999.
• [3] Dai J.G., Stability of fluid and stochastic processing networks. Miscellanea Publication, No. 9, Centre for Mathematical Physics and Stochastics, Denmark, January 1999.
• [4] Kleban J., Warczyński J., Stabilność trzysekcyjnego pola Closa typu MSM z algorytmem MMLM, Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne, nr 8-9, 2015, ss. 754-761.
• [5] La Salle J., S. Lefschetz, Zarys teorii stabilności Lapunowa i jego metody bezpośredniej. PWN, Warszawa, 1966.
• [6] Lin Ch.B., R. Rojas–Cessa, Module Matching Schemes for Input–Queued Clos–Network Packet Switches, IEEE Communications Letters, vol. 11, no. 2, Feb. 2007, pp. 194-96.
• [7] Oki E., Z. Jing, R. Rojas–Cessa, and H.J. Chao, Concurrent Round–Robin–Based Dispatching Schemes for Clos–Network Switches. IEEE/ACM Trans. on Networking, vol. 10, no. 6, 2002, pp. 830-844.
• [8] Pun K., M. Hamdi, Dispatching schemes for Clos–network switches, Computer Networks, no. 44, 2004, str. 667-679.
• [9] Xia Y., H.J. Chao, Module–Level Matching Algorithms for MSM Clos–Network Switches. Proc. IEEE 13th International Conference on High Performance Switching and Routing 2012, pp. 36-43.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.