專利名稱：一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法、 裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
CLOS網(wǎng)絡(luò)由Charles Clos于1953年提出，典型的CLOS網(wǎng)絡(luò)是三級(jí) 對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。三級(jí)stagel、 stage2、 stage3,對(duì)稱入線凄1目= 出線數(shù)目，總的入端口數(shù)和總的出端口數(shù)均為N。圖l中標(biāo)注了方向，但 實(shí)際上是沒有方向的，僅僅表示連接關(guān)系。
n表示Stagel的輸入端口數(shù)量，也是Stage3的輸出端口數(shù)量；m表示 Stagel的輸出端口數(shù)量，也是Stage3的輸入端口數(shù)量；r表示Stage2的輸 入、輸出端口數(shù)量?？梢姡琒tagel有r個(gè)n*m的交換單元，Stage2有m個(gè) !^r的交換單元，Stage3有r個(gè)m*n的交換單元，總的輸入、輸出端口數(shù) N=n*r。
CLOS網(wǎng)絡(luò)的原則是任意一個(gè)單元，到下一級(jí)或者前一級(jí)的所有單 元，都有且只有一個(gè)連接。如果有兩條或者兩條以上的路由路徑，具有相 同的兩個(gè)相鄰級(jí)的交換單元，則這兩條路由路徑阻塞。
CLOS網(wǎng)絡(luò)中，從輸入到輸出的路由路徑不是唯一的，根據(jù)中間級(jí)的 選捧不同，可以選擇不同的3各徑。中間級(jí)越多，可選4奪的3各徑就越多，阻 塞的概率就越小。當(dāng)滿足m^2n-l時(shí)，該CLOS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)滿足嚴(yán)格無阻塞。 當(dāng)滿足n^iK2n-l時(shí)，該CLOS網(wǎng)絡(luò)滿足可重排無阻塞的條件。當(dāng)滿足m<n 時(shí)，該CLOS網(wǎng)絡(luò)是有阻塞網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)CLOS網(wǎng)絡(luò)滿足條件n^rK2n-l時(shí)，是可重排無阻塞CLOS網(wǎng)絡(luò)。相 對(duì)于嚴(yán)格無阻塞CLOS網(wǎng)絡(luò)，可重排無阻塞CLOS網(wǎng)絡(luò)可以使用較少的開關(guān) 節(jié)點(diǎn)數(shù)量，同樣達(dá)到任意輸入端口連接到任意輸出端口交換的目的，但是 這也并非指這個(gè)網(wǎng)絡(luò)完全沒有內(nèi)部竟?fàn)帯Ｔ诳芍嘏艧o阻塞CLOS網(wǎng)絡(luò)中， 如果發(fā)生阻塞，如何通過重新調(diào)整路由使得網(wǎng)絡(luò)不阻塞，是需要解決的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法、裝置及系統(tǒng)，
在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞時(shí)，通過重新調(diào)整路由使CLOS網(wǎng)絡(luò)不阻塞。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法，用于對(duì)一個(gè)至少三級(jí)的 對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由調(diào)整，該至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)包括第一級(jí)交換單元、第 二級(jí)交換單元、第三級(jí)交換單元，該至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)提供的路由路徑 由第一級(jí)交換單元、第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元標(biāo)識(shí)，該方法包括
檢測(cè)是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元 的路由路徑；如果存在，查找出第三條路由路徑，其中查找出的第三條路 由路徑與上述至少兩條路由路徑中的第 一條路徑具有相同第 一級(jí)交換單 元、不同第二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交換單元；
將上述至少兩條路由路徑中的第 一條路徑中的第三級(jí)交換單元和上 述查找出的第三條路由路徑的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的裝置，用于對(duì)一個(gè)至少三級(jí) 的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行5^由調(diào)整，該至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)包括第一級(jí)交換單元、 第二級(jí)交換單元、第三級(jí)交換單元，該至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)提供的路由路 徑由第一級(jí)交換單元、第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元標(biāo)識(shí)，該裝置包 括
存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)上述路由路徑；檢測(cè)單元，用于才企測(cè)存儲(chǔ)單元存 儲(chǔ)的路由路徑中，是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交 換單元的路由路徑；
查找單元，用于當(dāng)檢測(cè)單元檢測(cè)到存在上述至少兩條路由路徑時(shí)，查 找出第三條路由路徑，其中查找出的第三條路由路徑與上述至少兩條路由 路徑中的第 一條路徑具有相同第 一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交換單元和不 同第三級(jí)交換單元；
路由控制單元，用于將上述至少兩條路由路徑中的第 一條路徑中的第 三級(jí)交換單元和上述查找出的第三條路由路徑的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互 換，更新存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的路由路徑。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的系統(tǒng)，包括第一裝置和第二裝置，第二裝置至少包括第一級(jí)交換單元、第二級(jí)交換單元、第三級(jí)交換 單元，第二裝置提供的路由路徑由第一級(jí)交換單元、第二級(jí)交換單元和第 三級(jí)交換單元標(biāo)識(shí)，其中
第一裝置，用于^^測(cè)第二裝置中，是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)
交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑；如果存在，查找出第三條路由路
徑，其中查找出的第三條路由路徑與上述至少兩條路由路徑中的第 一條路 徑具有相同第一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交換單
元；控制第二裝置，將上述至少兩條路由路徑中的第一條路徑中的第三級(jí) 交換單元和上述查找出的第三條路由路徑的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換；
第二裝置，用于根據(jù)第一裝置的控制，將上述至少兩條路由路徑中的 第 一條路徑中的第三級(jí)交換單元和上述查找出的第三條路由路徑的第三 級(jí)交換單元進(jìn)行互換。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過檢測(cè)至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中是否 存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑，如 果存在，查找與至少兩條路由路徑之一具有相同第一級(jí)交換單元、不同第 二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交換單元的一條路由路徑，交換至少兩條路由 路徑之一和查找的路由路徑的第三級(jí)交換單元，從而實(shí)現(xiàn)路由重排，可使 得至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中的路由無阻塞。根據(jù)本發(fā)明提供的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由 的方法、裝置及系統(tǒng)，進(jìn)行可重排無阻塞路由計(jì)算，可以保證網(wǎng)絡(luò)交換達(dá) 到任意輸入端口連接到任意輸出端口的目的，既可節(jié)約開關(guān)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量， 又能夠有效的保證設(shè)備的性能。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中三級(jí)對(duì)稱的CLOS網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法流程圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中交換單元的示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法的流程圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例三中調(diào)整前的CLOS網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例三中調(diào)整后的CLOS網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例四提供的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法、裝置及系統(tǒng)，在可重
排無阻塞CLOS網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞時(shí)，通過重新調(diào)整路由，達(dá)到不阻塞的目的。 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面參照附圖并舉實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例一提供的 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法流程圖，用于對(duì)一個(gè)至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由調(diào) 整，上述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)包括第一級(jí)交換單元、第二級(jí)交換單元、第 三級(jí)交換單元，該至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)提供的路由路徑由第一級(jí)交換單 元、第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元標(biāo)識(shí)，上述方法包括如下步驟
步驟S201、檢測(cè)是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三 級(jí)交換單元的路由路徑；
步驟S202、如果存在，查找出一條路由路徑(比如，稱為第三條路 由路徑)，其中查找出的該條路由路徑(即第三條路由路徑)與上述至少 兩條路由路徑中的一條路徑(比如，稱為第一條路由路徑)具有相同第一 級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交換單元；
步驟S203、將上述至少兩條路由路徑中的該條路徑(即第一條路由 路徑)中的第三級(jí)交換單元和上述查找出的路由路徑(即第三條路由路徑) 的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換。
上述步驟S202,具體包括
判斷與上述至少兩條路由路徑具有不同第二級(jí)交換單元的所有路由 路徑，是否具有與上述至少兩條路由路徑不同的第三級(jí)交換單元；
如果是，從上述所有路由路徑中，選擇與上述至少兩條路由路徑中的 該條路徑(即第一條路由路徑)具有相同第一級(jí)交換的路徑，作為查找出 的路由路徑(即第三條路由路徑)。
上述方法還包括
上述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，根據(jù)預(yù)設(shè)的第一級(jí)交換單元 和第三級(jí)交換單元生成；生成的5^由路徑具有不同第一級(jí)交換單元或不同 第二級(jí)交換單元。
上述步驟S201,具體包括選擇一個(gè)第二級(jí)交換單元；判斷具有該第二級(jí)交換單元的所有路由路徑，是否具有相同的第三級(jí)交換單元。
上述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中的交換單元，是指可以實(shí)現(xiàn)任意輸入端口
連接到任意輸出端口的一種裝置。如圖3所示為一個(gè)具有m個(gè)輸入端口、 n個(gè)輸出端口的交換單元，即開關(guān)陣列，通過控制其中的開關(guān)閉合，可以 實(shí)現(xiàn)任意輸入端口到任意輸出端口的連接。只要同時(shí)存在空閑的輸入端口 和輸出端口，即可以建立輸入到輸出的連接，而不會(huì)影響原有的任何連接 狀態(tài)。圖3僅是交換單元的一種實(shí)現(xiàn)方式，實(shí)際上還有其它的實(shí)現(xiàn)方式， 如圖1所示的三級(jí)CLOS網(wǎng)絡(luò)，也可以認(rèn)為是一種交換單元。
如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例二提供的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法流程圖， 包括如下步驟
步驟S401、指定至少三級(jí)的CLOS網(wǎng)絡(luò)的連接置換指派P; 連接置換指派是指一組輸入端口與輸出端口之間的連接對(duì)應(yīng)關(guān)系，用 3口下7>式表示<formula>formula see original document page 9</formula>
其中P表示一個(gè)連接置換指派，第一行0到N-1表示路由路徑的輸入 端口號(hào)，第二行表示對(duì)應(yīng)的輸出端口號(hào)。
步驟S402、根據(jù)連接置換指派，生成連接說明矩陣S;
在指定連接置換指派的情況下，通過一個(gè)矩陣S說明所有路由的情況， ^口下式所示
<formula>formula see original document page 9</formula>
該矩陣有r行、m列，其中每個(gè)元素表示一條i 各由^4圣，每個(gè)元素包 括三個(gè)屬性行號(hào)、列號(hào)和元素值，分別代表對(duì)應(yīng)的CLOS網(wǎng)絡(luò)中第一級(jí)、 第二級(jí)、第三級(jí)交換單元的序號(hào)。如元素e(4,s)，表示這條路由路徑所在的 第一級(jí)交換單元序號(hào)為4，第二級(jí)交換單元序號(hào)為5,第三級(jí)交換單元序號(hào)為e。
對(duì)于特定的連接置換指派P,其輸入、輸出端口是確定的，所以可以 計(jì)算出第一級(jí)、第三級(jí)交換單元的序號(hào)。因此，對(duì)應(yīng)于S中的元素，其行 號(hào)、元素值也是確定的。首先將已經(jīng)知道的元素按順序填入矩陣S,未被
占用的路由用符號(hào)"-r，表示。元素"-r，表示空，未被占用，因此，如 果元素為"-r,不管有多少個(gè)，都不影響完全性。
步驟S403 、取矩陣s的列號(hào)j=0;
步驟S404、在矩陣S中對(duì)第j列進(jìn)行檢測(cè)，判斷第j列是否完全？若 第j列完全，則轉(zhuǎn)入步驟S405;若第j列不完全，則轉(zhuǎn)入步驟S407;
在連接說明矩陣S中，某一列的元素值e都不相同，則稱該列具有完 全性，如果S的各列都具有完全性則稱這個(gè)連接說明矩陣S具有完全性。 如果S具有完全性，則稱這個(gè)CLOS網(wǎng)絡(luò)是非阻塞的。反之，如果S不具 有完全性，則對(duì)應(yīng)的CLOS網(wǎng)絡(luò)也存在阻塞，需進(jìn)行重排，重新調(diào)整^各由。 根據(jù)前面對(duì)阻塞的定義，發(fā)生阻塞有兩種情況
1) 2條路徑的第一級(jí)、第二級(jí)交換單元序號(hào)相同；
2) 2條路徑的第二級(jí)、第三級(jí)交換單元序號(hào)相同。 根據(jù)上述情況，在連接說明矩陣中，當(dāng)2個(gè)元素的行號(hào)、列號(hào)相同
時(shí)，會(huì)發(fā)生阻塞，但這顯然是不可能的，因?yàn)樾刑?hào)、列號(hào)都相同，那這個(gè) 元素就是確定的，只能是l個(gè)元素，而不可能是2個(gè)元素。因此，只有當(dāng) 2條路由的第二級(jí)、第三級(jí)的交換單元序號(hào)都相同(即連接說明矩陣中2 個(gè)元素的列號(hào)，元素值都相同)時(shí)，才會(huì)發(fā)生阻塞。也就是，在同一列中 有兩個(gè)相同的元素，才會(huì)發(fā)生阻塞。
步驟S405、判斷列號(hào)j是否等于m-l，如果等于，則路由調(diào)整結(jié)束； 如果不等于，則轉(zhuǎn)步驟S406;
步驟S406、取j,+l，轉(zhuǎn)步驟S404;
步驟S407、取元素的值e二0;
步驟S408、判斷第j列中e是否過剩？如果不過剩，則轉(zhuǎn)步驟S409; 如果過剩，則轉(zhuǎn)步驟S411;
e過剩在某一列，元素e的個(gè)數(shù)大于l個(gè)，過剩會(huì)發(fā)生阻塞。e不足在某一列，沒有元素e, e不足說明未占用，還有空置的中間 級(jí)可以用。
步驟S409、判斷元素e是否等于r-l，如果等于，則第j列具有完全 性，轉(zhuǎn)步驟S405;如果不等于，則轉(zhuǎn)步驟S410; 步驟S410、取e二e+l,轉(zhuǎn)步驟S408;
步驟S411、記錄過剩的元素為el,記為el(il,j), el(i2，j)， il<i2， il、 i2為行號(hào)；
步驟S412、查找元素e2(il，jl)， jl列滿足el不足的條件；
由于矩陣S中的元素，其行號(hào)、元素值是確定的，所以在重排的過程 中，只能改變?cè)撛氐牧刑?hào)，也就是第二級(jí)交換單元的序號(hào)。因此，重排 的時(shí)候，每個(gè)元素只允許與同一行的其它元素交換。假設(shè)找到元素el過 剩，所在的行號(hào)為il，列號(hào)為j,則需要找到一個(gè)元素e2， 行號(hào)為il,并 且所在的列沒有元素el,然后交換el與e2。
步驟S413、交換元素el(il,j)與元素e2(il，jl)的位置，交換后的元素 分別為el(il,jl)、 e2(il,j);
步驟S414、比較el和e2,如果el〈e2,則轉(zhuǎn)步驟S415;如果el〉e2, 則轉(zhuǎn)步驟S416;
步驟S415、令e二el，轉(zhuǎn)步驟S408;
步驟S416、檢查元素e2在第j列中是否過剩？如果過剩，則轉(zhuǎn)步驟 S417;
如果el〉e2 ,由于本發(fā)明的重排算法是按照從小到大的順序進(jìn)行的， 所以在對(duì)el進(jìn)行重排之前，比el小的e2是完全的，現(xiàn)在交換以后，e2就 有可能重新又變得不完全了，即當(dāng)前列變成有兩個(gè)e2,這時(shí)就4巴另外一行 的元素e2按照前面所描述的方法進(jìn)行交換。
步驟S417、記錄過剩元素為e2(il,j), e2(i3,j);
步驟S418、查找元素e3(i3,jl),jl列滿足e2不足的條件；
步驟S419、交換元素e2(i3，j)與元素e3(i3,jl)的位置，交換后的元素分 別為e2卿)，e3(i3,j);
步驟S420、比較e2和e3,如果e2〈e3，則轉(zhuǎn)步驟S421;如果e2〉e3，則轉(zhuǎn)步驟S422;
步驟S421、令e二e2，轉(zhuǎn)步驟S408; 步驟S422、令e2二e3,轉(zhuǎn)步驟S416。
經(jīng)過上述步驟對(duì)矩陣S中所有列進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)、調(diào)整，得到重排后具有完
全性的矩陣S,即重排以后的CLOS網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)上述至少三級(jí)的對(duì)稱
網(wǎng)絡(luò)中的^^由無阻塞。
為便于更清楚地理解本發(fā)明，下面通過一個(gè)具體實(shí)例三進(jìn)行描述。
本實(shí)施例中設(shè)定的CLOS網(wǎng)絡(luò)有n二3個(gè)Stagel的輸入端口(也是Stage3
的輸出端口 )、 m=3個(gè)Stagel的輸出端口 (也是Stage3的輸入端口 )、 r=5
個(gè)Stage2的輸入、輸出端口。指定其連接置換指派為
<formula>formula see original document page 12</formula>0 6 12 連接說明矩陣S為
<formula>formula see original document page 12</formula>
圖5是本實(shí)施例三CLOS網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖，總共有15條路徑，其 中第二級(jí)、第三級(jí)之間的連線中用圏標(biāo)識(shí)的線表示阻塞的路徑。
按照實(shí)施例二描述的重排算法，本實(shí)施例中提供的重排過程如下(后 面帶*號(hào)的元素表示需要交換的元素)
<formula>formula see original document page 12</formula>首先，從第0列，最小的元素O,開始查找，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)e過剩的情 況發(fā)生在el(il，j)=0(0,0),和el(i2，j)=0(2,0),找到與元素e2(il,jl)=2(0,1), 滿足在第jbl列，e^0不足。交換元素O(O,O)與2(0，1)的位置。交換后的 元素為el(il，j"O(O,l)與e2(il,jl)=2(0，0)。
如果交換以后發(fā)現(xiàn)el<e2成立(0<2),令e二el，由于el=0,所以， 繼續(xù)查找O是否過剩，找到元素el(il,j"0(2,0)，和el(i2,j)-0(3,0)屬于過剩 的情況。重復(fù)步驟SOl的過程找到e2(il,jl)=3(2，2)，滿足條件在jb2列， el=0不足，交換元素0(2,0)與3(2,2),交換后的元素為el(il,j一0(2,2)與 e2(il,jl)鄰0)。
如果交換以后發(fā)現(xiàn)el<e2成立(0<3 ),令e二el，由于el=0，所以， 繼續(xù)查找O是否過剩，發(fā)現(xiàn)只有l(wèi)個(gè)O,然后再查找l是否過剩，結(jié)果也 沒有過剩，然后再查找2是否過剩，找到el(il，j)=2(0,0)與el(i2,j)=2(4，0) 過剩。重復(fù)步驟SOI的過程找到e2(il,jl)=0(0,l),滿足條件在jl=l列，el=2 不足，交換元素2(0,0)與0(0,1)。交換以后的元素為el(il,j一2(0,l)與 e2(il,jl)=0(0，0)。
如果交換以后發(fā)現(xiàn)el<e2不成立(2<0不成立)，查看e2二0在當(dāng)前的 0列是否過剩，找到e2(il，j"0(0,0)與e2(i3，j一0(3,0)過剩，按照交換原則二， 需要找到元素e3(i3,jl)=4(3,l)，此元素滿足行號(hào)為i3=3 (與上一步所交換 的元素e2(il，jl)的行號(hào)il必須不相同)，且jl列的e2=0不足。并交換元素 e2(i3,j)二0(3，0)與e3(i3jl)二4(3,1)。交換后的元素為e2(i3」)=0(3,l)， e3(i3,jl)=4(3，0)。
如果交換以后滿足e2〈e3成立(0<4),令e二e2由于e2-0，繼續(xù)在當(dāng)前 列查找0是否過剩，發(fā)現(xiàn)此列已經(jīng)達(dá)到完全性，在查找第l列，從0開始 查找是否有e過剩的情況，找到元素el(il，j"3(1,1),和el(i2,j一3(2,l)屬于 過剩的情況，找到e2(il,jl)=2(l,2),滿足條件，在jl二2歹'J, eb3不足，交 換元素el(il，j"3(l,l)與e2(il,jl一2(l，2)的位置。交換后元素為el(il,j)二3(1，2) 與e2(il,jl)=2(l，l)。
如果交換以后發(fā)現(xiàn)el<e2不成立(3<2不成立)，查看e2=2在當(dāng)前的 1列是否過剩，找到e2(il，j^2(l，l)與e2(i3，j一2(0,l)過剩，按照交換原則二，需要找到元素e3(i3，jl)=4(0,2)，此元素滿足行號(hào)為i3=0 (與上一步所交換 的元素e2(il,jl)的行號(hào)il必須不相同)，且jl列的e2=2不足。并交換元素 e2(i3，j)二2(0，l)與e3(i3」l)=4(0,2)。交換后的元素為e2(i3,j)=2(0,2)與 e3(i3，jl)=4(0,l)
經(jīng)過上面的交換以后，繼續(xù)檢測(cè)e2<e3成立(2<4),令e=e2,由于e2=2， 繼續(xù)查找是否有e過剩，遞增發(fā)現(xiàn)均沒有過剩，再遞增列好到第2列，發(fā) 現(xiàn)也具有完全性，說明整個(gè)表項(xiàng)都具有完全性，能夠代表一個(gè)無阻塞的網(wǎng) 絡(luò)。在根據(jù)上述算法計(jì)算出重排后具有完全性的表項(xiàng)S以后，結(jié)合連接置 換指派P,得到重排完成以后的CLOS網(wǎng)絡(luò)，如圖6所示。
根據(jù)連接置換指派計(jì)算第一級(jí)、第三級(jí)的交換單元序號(hào)，也就是表項(xiàng) S中的行號(hào)和元素值，然后在所在的行中，找到該元素值所在的位置，所 處的列號(hào)就是第二級(jí)交換單元的序號(hào)。參見圖6，如對(duì)7號(hào)輸入端口到10 號(hào)輸出端口的連接，計(jì)算出第一級(jí)交換單元序號(hào)為2,第三級(jí)交換單元序 號(hào)為3,則在表項(xiàng)S中的第2行找元素3,此時(shí)，發(fā)現(xiàn)有2個(gè)元素3，可 以任意選其中的一個(gè)，如選擇第一個(gè)，列號(hào)為0，則這條路由所占用的中 間級(jí)交換單元序號(hào)為0。
上述的算法按照行號(hào)從小到大的順序進(jìn)行整體排列，最終不會(huì)陷入死 循環(huán)，算法具有收斂性，即本算法最終肯定是可以達(dá)到重排成功的。
在本算法中，表項(xiàng)S共有r行，m列。元素的值表示第三級(jí)交換單元 的序號(hào)，所以在一個(gè)連接說明表項(xiàng)中最多有m個(gè)相同的元素。(設(shè)此相 同的元素為e，在CLOS網(wǎng)絡(luò)中，就是第三級(jí)e號(hào)交換單元最多可以連接 到m個(gè)不同的中間級(jí)。)所以可以有如下結(jié)i侖
如果在表項(xiàng)S中，某列kl中的元素e不具備完全性，能找到2個(gè)以 上的元素e,則必然能找到一列kl, kl列不出現(xiàn)該元素e, kl列與e同行 的元素即是用于與e交換的元素。
如圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例四提供一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的系統(tǒng)，包括第 一裝置710和第二裝置720，第二裝置720包括第一級(jí)交換單元721、第 二級(jí)交換單元722、第三級(jí)交換單元723,第二裝置提供的路由路徑由第 一級(jí)交換單元721、第二級(jí)交換單元722和第三級(jí)交換單元723標(biāo)識(shí)，其中
第一裝置710,用于檢測(cè)第二裝置720中，是否存在至少兩條具有相 同第二級(jí)交換單元722和第三級(jí)交換單元723的路由路徑；如果存在，查 找出一條路由路徑(比如，稱為第三條路由路徑)，其中查找出的該條路 由路徑(即第三條路由路徑)與上述至少兩條路由路徑中的一條路徑(比
如，稱為第一條路由路徑)具有相同第一級(jí)交換單元721、不同第二級(jí)交 換單元722和不同第三級(jí)交換單元723;控制第二裝置720,將上述至少 兩條路由路徑中的該條路徑(即第一條路由路徑)中的第三級(jí)交換單元和 上述查找出的路由路徑(即第三條路由路徑)的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換； 第二裝置720,用于才艮據(jù)第一裝置710的控制，將上述至少兩條^^由 路徑中的該條路徑(即第一條路由路徑)中的第三級(jí)交換單元和上述查找 出的路由路徑(即第三條路由路徑)的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換。 如圖7所示，第一裝置710包括 存儲(chǔ)單元711，用于存儲(chǔ)第二裝置720的路由路徑； 才企測(cè)單元712，用于才企測(cè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的路由路徑中，是否存在至少 兩條具有相同第二級(jí)交換單元722和第三級(jí)交換單元723的路由路徑；
查找單元713,用于當(dāng)檢測(cè)單元712檢測(cè)到存在至少兩條具有相同第 二級(jí)交換單元722和第三級(jí)交換單元723的3各由路徑時(shí)，查找出一條^各由 路徑(即第三條路由路徑)，其中查找出的該條路由路徑(即第三條路由 路徑)與上述至少兩條路由路徑中的一條路徑(即第一條路由路徑)具有 相同第一級(jí)交換單元721、不同第二級(jí)交換單元722和不同第三級(jí)交換單 元723;
3各由控制單元714,用于將上述至少兩條路由^各徑中的該條路徑(即 第一條路由路徑)中的第三級(jí)交換單元和上述查找出的路由路徑(即第三 條路由路徑)的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換；更新存儲(chǔ)單元711存儲(chǔ)的路由路徑。
上述查找單元713，具體包括
判斷單元，用于判斷與上述至少兩條路由路徑具有不同第二級(jí)交換單 元的所有路由路徑，是否具有與上述至少兩條路由路徑不同的第三級(jí)交換單元；
選擇單元，用于當(dāng)判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)，從上述所有路由路徑 中，選擇與上述至少兩條路由路徑中的該條路徑(即第一條路由路徑)具 有相同第一級(jí)交換的路徑，作為查找出的路由路徑(即第三條路由路徑)。
第一裝置710還包括
指令接收單元715，用于接收用戶指令，用戶指令包括預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)單 元720的第一級(jí)交換單元721和第三級(jí)交換單元的路由信息；
路徑生成單元716，用于根據(jù)用戶指令生成路由路徑，該路由路徑具 有不同第一級(jí)交換單元721或不同第二級(jí)交換單元722。
路由控制單元714還用于根據(jù)路徑生成單元716生成的路由路徑，控 制第二裝置720的路由路徑。
本實(shí)施例所描述的第一裝置和第二裝置，可以集成于一個(gè)設(shè)備內(nèi)，也 可以相互獨(dú)立。
本發(fā)明可以應(yīng)用于自動(dòng)配線裝置如自動(dòng)配線架(ADF， Automatic Distribute Frame )中，ADF設(shè)備作為用于通訊系統(tǒng)中的一種自動(dòng)配線裝置， ADF基于雙絞線的配線，具有用戶側(cè)端口和設(shè)備側(cè)端口 。可以實(shí)現(xiàn)任意用 戶側(cè)端口連接到任意設(shè)備側(cè)端口的功能。即實(shí)現(xiàn)any to any的功能。ADF 設(shè)備主要分為兩個(gè)部分，控制模塊和空分交換網(wǎng)絡(luò)模塊。
控制模塊由CPU以及外圍接口構(gòu)成，接受用戶指令，并能控制空分 交換網(wǎng)絡(luò)?？刂颇K提供一個(gè)用戶接口，用于連接到IP網(wǎng)絡(luò)，用戶可以 通過此網(wǎng)絡(luò)接口遠(yuǎn)程控制ADF設(shè)備?？刂颇K提供一個(gè)控制接口，可以 控制空分交換網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)陣列，實(shí)現(xiàn)路由連接。
空分交換網(wǎng)絡(luò)模塊由三級(jí)CLOS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。在控制模塊的控制下，完 成任意輸入到任意輸出的交換?？辗纸粨Q網(wǎng)絡(luò)模塊提供一個(gè)用戶側(cè)端口 ， 完成N路用戶側(cè)的用戶線接入?？辗纸粨Q網(wǎng)絡(luò)模塊提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口 ， 完成N路用戶線連接到網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備。
自動(dòng)配線架ADF中，使用CLOS網(wǎng)絡(luò)理論建立空分交換網(wǎng)，為節(jié)約 開關(guān)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，取i^m,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的3級(jí)CLOS網(wǎng)絡(luò)C(n,m，r)來說，在 總?cè)萘?N二r^r)一定的情況下，11=111時(shí)，所用的開關(guān)節(jié)點(diǎn)資源是最小的。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各單元或各步驟 可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者 分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可才丸 行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來 執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電贈(zèng)4莫塊，或者將它們中的多個(gè)單 元或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特 定的硬件和軟件結(jié)合。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案中，通過檢測(cè)至少三級(jí)的對(duì) 稱網(wǎng)絡(luò)中是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元 的路由路徑，如果存在，查找與至少兩條路由路徑之一具有相同第一級(jí)交 換單元、不同第二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交換單元的一條路由路徑，交 換至少兩條路由路徑之一和查找的路由路徑的第三級(jí)交換單元，從而實(shí)現(xiàn) 路由重排，可使得至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中的路由無阻塞。根據(jù)本發(fā)明提供 的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法和裝置，進(jìn)行可重排無阻塞路由計(jì)算，可以保證網(wǎng) 絡(luò)交換達(dá)到任意輸入端口連接到任意輸出端口的目的，既可節(jié)約開關(guān)節(jié)點(diǎn) 的數(shù)量，又能夠有效的保證設(shè)備的性能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù) 范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均包含在本申請(qǐng)所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法，用于對(duì)一個(gè)至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由調(diào)整，其特征在于，所述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)包括第一級(jí)交換單元、第二級(jí)交換單元、第三級(jí)交換單元，所述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)提供的路由路徑由所述第一級(jí)交換單元、所述第二級(jí)交換單元和所述第三級(jí)交換單元標(biāo)識(shí)，該方法包括檢測(cè)是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑；如果存在，查找出第三條路由路徑，其中所述查找出的第三條路由路徑與所述至少兩條路由路徑中的第一條路徑具有相同第一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交換單元；將所述至少兩條路由路徑中的第一條路徑中的第三級(jí)交換單元和所述查找出的第三條路由路徑的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述查找出第三條路由 路徑，其中所述查找出的第三條路由路徑與所述至少兩條路由路徑中的第 一條路徑具有相同第一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交 換單元，具體包括判斷與所述至少兩條路由路徑具有不同第二級(jí)交換單元的所有路由 路徑，是否具有與所述至少兩條路由路徑不同的第三級(jí)交換單元；如果是，從所述所有路由路徑中，選擇與所述至少兩條路由^各徑中的 第一條路徑具有相同第一級(jí)交換的路徑，作為所述查找出的第三條路由路 徑。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由路徑根據(jù)預(yù)設(shè) 的第一級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元生成；所生成的路由路徑具有不同第一級(jí)交換單元或不同第二級(jí)交換單元。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑，具體包括 選擇一個(gè)第二級(jí)交換單元；判斷具有所述第二級(jí)交換單元的所有路由路徑，是否具有相同的第三 級(jí)交換單元。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換單元為開關(guān)陣列。
6、 一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的裝置，用于對(duì)一個(gè)至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由調(diào)整，其特征在于，所述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)包括第一級(jí)交換單元、 第二級(jí)交換單元、第三級(jí)交換單元，所述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)提供的路由 路徑由所述第 一級(jí)交換單元、所述第二級(jí)交換單元和所述第三級(jí)交換單元標(biāo)識(shí)，所述裝置包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述路由路徑；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的路由路徑中，是否存在至少 兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑；查找單元，用于當(dāng)所述^r測(cè)單元4企測(cè)到存在所述至少兩條^各由^各徑 時(shí)，查找出第三條路由路徑，其中所述查找出的第三條路由路徑與所述至 少兩條路由路徑中的第 一條路徑具有相同第 一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交 換單元和不同第三級(jí)交換單元；路由控制單元，用于將所述至少兩條路由路徑中的第 一條路徑中的第 三級(jí)交換單元和所述查找出的第三條路由路徑的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互 換，更新所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的路由路徑。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述查找單元包括判斷單元，用于判斷與所述至少兩條路由路徑具有不同第二級(jí)交換單 元的所有路由路徑，是否具有與所述至少兩條路由路徑不同的第三級(jí)交換單元；選擇單元，用于當(dāng)所述判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)，從所述所有路由 路徑中，選擇與所述至少兩條路由路徑中的第一條路徑具有相同第一級(jí)交 換的路徑，作為所述查找出的第三條路由路徑。
8、 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括 指令接收單元，用于接收用戶指令，所述用戶指令包括預(yù)設(shè)的所述網(wǎng)絡(luò)單 元的第一級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元；路徑生成單元，用于根據(jù)所述用戶指令生成路由路徑，所述生成的路 由路徑具有不同第一級(jí)交換單元或不同第二級(jí)交換單元。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述路由控制單元，還 用于根據(jù)所述路徑生成單元生成的路由路徑，控制所述至少三級(jí)的對(duì)稱網(wǎng) 絡(luò)的路由路徑。
10、 一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一裝置和第二裝置，所述第二裝置至少包括第一級(jí)交換單元、第二級(jí)交換單元、第三級(jí)交 換單元，所述第二裝置提供的路由路徑由所述第一級(jí)交換單元、所述第二級(jí)交換單元和所述第三級(jí)交換單元標(biāo)識(shí)，其中所述第一裝置，用于檢測(cè)所述第二裝置中，是否存在至少兩條具有相 同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑；如果存在，查找出第三 條路由路徑，其中所述查找出的第三條路由路徑與所述至少兩條路由路徑 中的第 一條路徑具有相同第 一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交換單元和不同第 三級(jí)交換單元；控制所述第二裝置，將所述至少兩條路由路徑中的第一條 路徑中的第三級(jí)交換單元和所述查找出的第三條路由路徑的第三級(jí)交換 單元進(jìn)4于互換；所述第二裝置，用于根據(jù)所述第一裝置的控制，將所述至少兩條路由 路徑中的第 一條路徑中的第三級(jí)交換單元和所述查找出的第三條路由路 徑的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換。
11、 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一裝置包括 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述第二裝置的路由路徑；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的路由路徑中，是否存在至少 兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑；查找單元，用于當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到存在所述至少兩條路由路徑 時(shí)，查找出第三條路由路徑，其中所述查找出的第三條路由路徑與所述至 少兩條路由路徑中的第一條路徑具有相同第一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交 換單元和不同第三級(jí)交換單元；路由控制單元，用于控制所述第二裝置，將所述至少兩條路由路徑中 的第 一條路徑中的第三級(jí)交換單元和所述查找出的第三條路由路徑的第 三級(jí)交換單元進(jìn)行互換；更新所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的路由路徑。
全文摘要
本發(fā)明公開一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的方法，該方法包括檢測(cè)是否存在至少兩條具有相同第二級(jí)交換單元和第三級(jí)交換單元的路由路徑；如果存在，查找出一條路由路徑，其中查找出的該條路由路徑與上述至少兩條路由路徑中的一條路徑具有相同第一級(jí)交換單元、不同第二級(jí)交換單元和不同第三級(jí)交換單元；將上述至少兩條路由路徑中的該條路徑中的第三級(jí)交換單元和上述查找出的路由路徑的第三級(jí)交換單元進(jìn)行互換。本發(fā)明還提供了一種調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由的裝置和系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明可使得至少三級(jí)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中的路由無阻塞，并保證網(wǎng)絡(luò)交換達(dá)到任意輸入端口連接到任意輸出端口的目的，既可節(jié)約開關(guān)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，又能夠有效的保證設(shè)備的性能。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK101309222SQ20081012710
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者涂曉東, 陳國(guó)導(dǎo) 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司