星载 Clos 网络的全分布式容错调度算法

wozuishuai

摘 要：针对星载交换结构受空间辐射影响造成的可靠性严重下降问题，该文提出了一种支持全分布式调度的三级
$ j: z1 A* W# b9 f3 S4 fClos 网络及其全分布式容错(Fully Distributed Fault Tolerant, FDFT)调度算法，以提高星载交换结构在交叉点故
障下的容错能力。该 Clos 网络的中间级和输出级采用联合输入交叉点队列，以支持 Clos 网络和交换单元内部的全
3 M+ u5 ]) W. k分布式调度。FDFT 采用一种分布式故障检测算法获得交叉点故障信息。基于对交叉点故障影响范围的分析，FDFT
3 z# T: ^! A8 C, N9 ]在输入级采用一种容错信元分发算法，实现无故障路径的负载均衡。理论分析证明，当任一输入/输出级交换单元
8 e! d5 Y5 b; b/ `' p& u9 a故障个数不超过（m-n）或所有中间级交换单元故障个数不超过(m-n )时，其中 m, n 分别为输入级交换单元输入、
输出端口数，FDFT 能够达到 100%吞吐率。仿真结果进一步验证，故障随机发生情况下，FDFT 能够抵抗比故障
4 c, z4 H" x- k: L任意发生情况下更多的故障，且在不同的业务场景下具有良好的吞吐率和时延性能。
关键词：星载交换；Clos 网络；全分布式；容错调度；负载均衡
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