[發(fā)明專利]多層次互連網(wǎng)絡、自適應路由方法及路由設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611139920.7
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108234310B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 向東;蔡源;黃曉雯
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/801
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發(fā)明公開了一種多層次互連網(wǎng)絡、自適應路由方法及路由設備，涉及通信技術領域，所述互連網(wǎng)絡包括：至少一個集群，每一集群包括至少一個路由器組，每一路由器組包括至少一行路由單元和至少一列路由單元，所述路由器單元中路由器的個數(shù)大于等于兩個；每一路由器組中的每一行路由器為全連接，且每一列路由器為全連接；每一集群中的任意兩個路由器組相互連接，任意兩個集群中的路由器組。本發(fā)明的互連網(wǎng)絡，保持了Dragonfly網(wǎng)絡原有的低成本、高擴展性的特點，并且減少了同等網(wǎng)絡規(guī)模下全局連接的數(shù)量，減小了網(wǎng)絡系統(tǒng)的成本；同時有利于本發(fā)明提出的自適應路由方法的實現(xiàn)。

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術領域，特別涉及一種多層次互連網(wǎng)絡、自適應路由方法及路由設備。

背景技術

當前，互連網(wǎng)絡用于實現(xiàn)網(wǎng)絡中不同節(jié)點間的同步和通信。互連網(wǎng)絡是影響整個路由系統(tǒng)的性能和擴展性的重要方面。

隨著半導體工藝的發(fā)展，高階路由器的管腳帶寬可以達到10～20Tbps，為此，采用高階路由器作為互連網(wǎng)絡中的節(jié)點，可在互連網(wǎng)絡中實現(xiàn)通過幾個跳步就可將分組消息轉發(fā)到目的節(jié)點，減少了互連網(wǎng)路的網(wǎng)絡直徑，降低了分組消息延遲。

高階路由器將成為互連網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，由高階路由器構成的互連網(wǎng)絡通常只需要幾個跳步就可以連接數(shù)以萬計的處理器，可以直接減小網(wǎng)絡直徑，實現(xiàn)處理器節(jié)點之間高效通信，降低分組消息延遲。

現(xiàn)有技術中提供一種采用64階路由芯片作為互連網(wǎng)絡中的節(jié)點，由32000個節(jié)點組成的Clos互連網(wǎng)絡。在該互連網(wǎng)絡中任一分組消息轉發(fā)到目的節(jié)點不超過7個跳步；另外，在建立Clos互連網(wǎng)絡時，為避免Clos互連網(wǎng)絡中的死鎖現(xiàn)象，在Clos互連網(wǎng)絡中增加兩條以上的虛擬通道，由此導致建立Clos互連網(wǎng)絡的成本非常高。

發(fā)明內容

鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種多層次互連網(wǎng)絡、自適應路由方法及路由設備。

依據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種多層次互連網(wǎng)絡，所述互連網(wǎng)絡包括：至少一個集群，每一集群包括至少一個路由器組，每一路由器組包括至少一行路由單元和至少一列路由單元，所述路由器單元中路由器的個數(shù)大于等于兩個；

每一路由器組中的每一行路由器為全連接，且每一列路由器為全連接；

每一集群中的任意兩個路由器組相互連接，任意兩個集群中的路由器組。

可選地，所述集群內路由器組的數(shù)量為兩個以上時，所述集群內每一路由器組均與所述集群內其他路由器組連接，且所述集群內路由器組的連接不重復；

所述集群的數(shù)量為兩個以上時，各集群中每一路由器組與其他集群中的至少一個路由器組連接，且所述集群間路由器組的連接不重復；

其中，所述路由器組的連接為一個路由器組中的一個路由器與另一路由器組中的一個路由器連接。

依據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種所述的互連網(wǎng)絡的自適應路由方法，所述方法包括：

當前路由器接收分組消息，所述分組消息中攜帶有目的路由標識；

所述當前路由器根據(jù)預設的路由表和所述目的路由標識，確定將所述分組消息轉發(fā)至與所述目的路由標識對應的目的路由的最短路徑；

所述當前路由器在確定的最短路徑符合所述互連網(wǎng)絡中轉發(fā)規(guī)則時，根據(jù)確定的最短路徑將所述分組消息轉發(fā)至所述目標路由標識對應的目標路由；

其中，所述轉發(fā)規(guī)則為負向優(yōu)先原則，所述負向優(yōu)先原則為在一次或多次連續(xù)的負向路由之后，能進行一次或多次連續(xù)的正向路由，在一次或多次連續(xù)的正向路由之后，不允許進行負向路由；