21、网络交换与图形认证技术解析

网络交换与图形认证技术解析

高效同步交换算法 ELQF

在网络交换领域，为了让每个多路复用器能始终从 k 个并行交换平面的输出队列中传送信元，同时不破坏流中信元的顺序，我们提出了一种高效的同步交换算法——ELQF。该算法基于第一个交换平面的虚拟输出队列（VOQ）状态执行，它与单交换的 LQF 算法类似，但 ELQF 算法只考虑长度大于 1 的 VOQ。也就是说，对于第一个交换平面中的任何 VOQ，如果 (i, j) 属于匹配 M，那么该 VOQ 的长度至少为 2。这样，在每个信元时隙内，必然有 k 个属于同一流的信元被交换到输出 j。输出 j 处的多路复用器只需按顺序读取从 (OQ_{1j}) 到 (OQ_{kj}) 的 k 个队首（HOL）信元，就能保证流的顺序。

为了调度长时间未被交换的长度为 1 的 VOQ，调度器采用了超时机制。当长度为 1 的 (VOQ_{1ij}) 的等待时间超过预设值 τ（即超时）时，该 (VOQ_{1ij}) 会获得最高调度优先级，并执行以下步骤：
1. 确定交换信元数量 ：如果在当前匹配 M 中选择了 (VOQ_{1ij}) 的唯一信元，调度器会确定在当前匹配中要交换到输出 j 的信元数量 P，这可通过判断其他交换平面中对应的 (VOQ_{lij}) 是否为空来确定。
2. 调整队列长度 ：若 (P \neq k)，调度器会指示解复用器 (D_i) 将指针 (jP) 重置为 1，并向空的 (VOQ_{lij})（其中 (P < l \leq k)）插入空的空闲信元。此操作可确保所有交换平面中 (OQ_j) 的长度相等，避免数据包乱序。之后，调度器和多路复用器之间无需