45、交换机调度算法与扩展及大规模交换机设计策略

交换机调度算法与扩展及大规模交换机设计策略

在交换机领域，iSLIP（Iterative SLIP）算法是一种非常流行的调度算法，它避免了随机化，在交换调度中有着重要的应用。同时，随着网络需求的增长，设计大规模交换机也成为了研究的热点。

iSLIP算法概述

iSLIP可以看作是PIM（Parallel Iterative Matching）算法的改进，它用输入和输出指针的轮询调度取代了随机化。不过，iSLIP有两个容易被忽略的微妙之处：
- 授权指针的递增 ：只有在第三阶段，即授权被接受后，授权指针才会递增。如果输出端口O向输入端口I授权，但I不一定会接受。若O过早递增其授权指针，可能会导致从I到O的流量持续匮乏。McKeown等人的研究表明，这种简单的轮询方案在伯努利到达模型下会将吞吐量降低到仅63%，因为指针容易同步并同步移动。
- 指针递增的时机 ：所有指针仅在第一次迭代接受授权后才会递增。这一规则同样是为了防止饥饿，但具体场景更为微妙。

在iSLIP中，除第一次迭代之外的匹配被视为“额外奖励”，它可以提高吞吐量，而不会影响端口的配额。

iSLIP算法的扩展

iSLIP算法可以扩展以处理优先级和多播流量。
- 优先级处理
- 优先级的作用 ：优先级对于快速传输关键任务或实时流量非常有用。例如，Cisco GSR允许将IP语音流量安排在比其他流量更高的优先级，因为它是速率受限的，不会使其他流量匮乏。
- Tiny T