無阻塞網絡

計算機網絡的結構形式多種多樣，除了級數不同外，級間的連線方式也不同令A級接線器入線數與出線數之比為N：M，C級接線器的入線數與出線數之比為M：N，則無阻塞交換網絡必需使M≥2N-1當N相當大時，一般取M=2N。單級的N×N網絡顯然是無任何阻塞的交換網絡。Y=N×N三級CLOS無阻塞網絡。 ^[1] 

當第一級有M個交換器，每個交換器有N條入線，而第三級有k個交換器，每個交換器有J條出線時，一個三級無阻塞網絡應滿足：第一級有M個N×(N+J-1)交換器第二級有N+J-1個M×K交換器第三級有K個（n+J-1)×J交換器上述原則可以推廣到任意級數級網絡，如果把三級Clos網絡的第二級中的每一個交換器，都用一個三級Closw網絡代替，就可以得到一個五級Clos網絡。

在一個純交換式的網絡中怎樣去分隔廣播域呢？通過創建虛擬局域網（VLAN）就可以做到這一點。大家已近知道，第二層交換機在過濾時只讀取幀，它們並不查看網絡層的協議，而且默認時交換機轉發作用的廣播，創建並實現了VLAN，本質上就可以在第二層上創建更小的廣播域。交換機消除了物理上的界限。

幀中繼使用簡單的擁塞通知機制，而不是基於每條VC的顯示流量控制，這減少了網絡開銷。這些擁塞通知機制是前向顯示擁塞通知（FECN）和後向顯示擁塞通知（BECN）。網絡發生擁塞時，提供商幀中繼交換機根據如下邏輯規則處理每個傳入的數據幀:如果數據幀未超過CIBR，則允許它通過；如果數據幀超過了CIBR，則將其DE位設置為1；如果數據幀超出了CIBR和BE之和，則將其丟棄。 ^[2] 

與Clos、Benes及Waksman等網絡的遞歸構建方法不同，該方法將多級互連網絡分為置換網絡和無阻塞交換網絡兩個部分：置換網絡的輸出端分組後與相應通道數目的無阻塞交換網絡相連，將輸入無阻塞地引入到相應的無阻塞交換網絡；無阻塞交換網絡實現輸入經置換網絡分組後各組輸入的無阻塞交換。該方法可用於構建任意輸入輸出端口的無阻塞多級互連網絡。文中以基於1×1連接器、2×2交叉連接器的3×3和4×4互連網絡為例對所提出的方法進行演示説明。

需要特別注意這些基本光器無線電頻帶件的功能和基本參數，例如調製器的調製速率，微環諧振器的損耗、串擾、尺寸等，無線電頻帶光波導的類型、串擾、彎曲損耗、交叉損耗及尺寸等，光電探測器的靈敏度和響應度無線電頻帶等。最熱點的研究方向是採用這些光器件去實現基於光互連的片上網絡設計。無線電頻帶在設計的過程中，需要考慮所設計的光互連網絡結構是否有阻塞、是否降低了插入損無線電頻帶耗和串擾噪聲的大小等。基於這三點的光互連網絡結構往往是可以通過合理設計微環無線電頻帶諧振器和波導的位置以及連接方式來實現。低損耗的實現可以通過採用平行波導的方無線電頻帶式來儘量減少波導交叉的數目。此外，還可以將原本部署在同一層的有交叉的光波導無線電頻帶分離在不同的光層，使得波導交叉的數目減少從而降低交叉損耗。串擾無線電頻帶的產生無線電頻帶是由於片上網絡中的這些基本光器件自身的不完美性造成一小部分光信號泄漏而形無線電頻帶成的。雖然器件級上的串擾可以忽略，但是在系統級，隨着串擾噪聲的積累，將嚴重無線電頻帶影響網絡中的通信質量。能耗主要是與通信時所經過的微環諧振器的數目有關，因而無線電頻帶在設計時需要巧妙地設計光互連網絡結構，儘量減少通信過程中分組所經過的微環諧無線電頻帶振器數目。總之，設計一個具有良好性能的光片上網絡結構需要考慮到各種因素，並無線電頻帶且在各個因素之間取得 trade-off。

交換機制決定了光分組信息以何種方式在片上網絡結構中從源處理器核傳輸到無線電頻帶目的處理器核。當前光片上網絡的交換機制主要分為兩種：光電路交換無線電頻帶和分組交換。無線電頻帶光電路交換機制是一種典型的面向連接的交換機制，在光片上網絡中有廣泛的應用。無線電頻帶通信開始之前，源處理器核發送建鏈分組到目的處理器核，同時預定所經過路徑的信無線電頻帶道資源；若成功到達目的處理器核，目的處理器核將會發送一個確認字符無線電頻帶（Acknowledgement，ACK）的應答沿原路傳給源處理器核，ACK 分組一旦被源處理無線電頻帶器核接收，信息分組便開始發送；信息分組傳輸過程中將獨佔該通信路徑中的鏈路帶無線電頻帶寬資源和相應路由器的端口資源。當通信過程結束後，目的處理器核發送終止通信的無線電頻帶請求分組，同時沿路拆鏈，將鏈路資源、路由器端口資源釋放。由於事先預約鏈路機無線電頻帶制，光傳輸的過程中無需使用光緩存。光片上網絡中面向無連接的分組交換主要是將無線電頻帶信息分組先經過電光轉換器轉換成光信息，在波導上傳輸，經過路由計算、交叉開關無線電頻帶仲裁後再經過光電轉換器輸出。 ^[3]