第五讲_交换网络-网络结构.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第五讲 交换网络(1)网络结构 主讲：张国梅 地址：西一楼543 电话543 zhanggm@mail.xjtu.edu.cn */24 本节课内容 网络结构 1、电路交换多级网络 2、ATM多级网络 */24 网络结构 交换网络是由一个或多个交换器构成，交换网络结构的设计，实质就是设计交换器入线和出线的连接关系。 交换器的表示方法(n×m的交换器 ) n×m矩形交换器的简化形式 1 2 3 n 1 2 3 m 1 2 3 6 4 5 n m n m n n m m （a） （b） （c） （d） （e） （f） 图2-9 交换器的形式及常用表示方法 */24 网络结构 在工程实际中，大容量交换网络常设计成由若干个小交换器构成。 举例 假设一个系统源的个数为N=2000，总话务量为200erl，要求服务等级为0.01，查表可得服务器的个数M最少为221。 如果用一个交换器来实现这样的交换网络，交换器的交点数为N×M＝442000。 如果使用2个交换器来组成交换网络，可将用户分成两组，每组有1000个用户，则每个交换器的输入话务量变为100erl，仍保证0.01的服务等级，查表可以得到每个交换器的出线（每组服务器个数）为117，则交换网络的总输出线为234条，即整个系统的服务器个数增加到234个。 但是交点数变成了2×1000×117＝234000，比单个大交换器的交点数少208000。 缺点：服务器总数增加；两组源之间不能互相共享对方的服务器。 */24 电路交换多级网络－二级网络 二级网络 用两级交换器构成一个n×nm的交换网络 */24 电路交换多级网络－二级网络 二级网络 nm×nm的二级交换网络 与单一交换器相比较的两个不同点： 一对出入线要接通，须通过两个交点和一条级间链路 存在因级间链路被占用而发生网络阻塞的现象，称为网络的内部阻塞。级间链路称为网络内部链路。 */24 电路交换多级网络－二级网络 二级网络内部阻概率 假设交换网络的输入话务量为A，且各交换器每条出线的话务处理能力相同。 可以确定每条内部链路被占用的概率，就是第一级交换器每条出线被占用的概率，即等于各出线所承载的话务量。 网络内部阻塞率： */24 电路交换多级网络－三级网络 由二级网络直接扩展的三级网络 knm×knm的三级网络 网络内部阻塞率： ， */24 电路交换多级网络－降低多级网络内部阻塞概率 L重连接的多级网络 nm×nm的L重内部链路二级网络 L重内部链路二级网络的内部阻塞率： L重内部链路三级网络的内部阻塞率： */24 电路交换多级网络－降低多级网络内部阻塞概率 L重连接多级网络降低内部阻塞率的代价： 增大交换器规模，该结构不实用。 */24 电路交换多级网络－降低多级网络内部阻塞概率 混合级多级网络 混合三级网络 网络容量：nm×nm 内部通路：由两条级间链路级联而成 ，但任意出入线对之间有n条内部通路。 网络的内部阻塞率： */24 电路交换多级网络－降低多级网络内部阻塞概率 混合级多级网络 前两级为发散级，目的是要使交换网络的容量达到用户需求 ；第三级为混合级，目的是改善网络的内部阻塞率。 混合级多级网络，靠牺牲交换器个数来换取网络内部阻塞率下降。 以上多级网络内部阻塞率的计算，都只是一种近似计算，它是在各链路被占用情况相互独立的假设基础上得到的。 */24 电路交换多级网络－无阻塞网络 实际中，当网络的内部链路达到一定数量时，网络的内部阻塞是可以被完全消除的。 三级无阻塞网络(CLOS网络) */24 电路交换多级网络－无阻塞网络 Clos已经证明，当第一级有m个交换器，每个交换器有n条入线，而第三级有k个交换器，每个交换器有j条出线时，一个三级无阻塞网络应满足以下的条件： 第一级有m个n×(n＋j－1)的交换器 第二级有(n＋j－1)个m×k的交换器 第三级有k个(n＋j－1)×j的交换器 该条件可以推广到任意奇数级的网络。 */24 电路交换多级网络－无阻塞网络 Clos网络设计举例 设计一个1000×720的Clos网络，要求所用交换器的出入线不超过20。 第一步：设计一个三级Clos网络 第一级，100个10×17的交换器 第二级，17个100×90的交换器（不满足要求） 第三级，