大规模接入汇聚路由器接纳控制策略研究与实现

大规模接入汇聚路由器ACR采用的带宽设计方案是为每个用户分配一定数量的带宽,确保用户正常使用标准配置业务,但是实际应用中如果仅按照用户的标准配置进行带宽分配,将会导致大量带宽资源的浪费。为此,本文结合国家“863”计划专项重大课题“大规模接入汇聚路由器系统性能与关键技术研究”,从研究现有的接纳控制技术入手,基于高速缓存机制提出一种带宽控制和队列管理相结合的两级的ACR接纳控制策略,设计了ACR EMD接纳控制模块的实现方案,并通过硬件电路实现。 本文的主要工作包括; 对现有的接纳控制算法进行了较为全面的研究和比较,在此基础上对ACR接纳控制进行了详细的需求分析,为ACR接纳控制算法提供了理论依据和设计思路。 提出了一种基于用户带宽和队列门限的两级接纳控制策略,第一级基于带宽控制策略采用一种自适应接纳控制算法BASAC,根据带宽资源使用情况优先满足高权重业务;第二级基于队列管理策略采用一种动态队列门限接纳控制算法DQTAC,通过动态调整队列门限有效地实现对高优先级业务的带宽保证。 基于并行分布式处理机制设计了一种多级缓冲结构MLBA,并从理论上分析证明了该结构通过在多个低速小容量缓存单元引入并行处理机制可以完全等效为一个高速大容量缓存队列。MLBA结构不仅解决了DQTAC算法的高速缓存问题,而且为平滑高速网络突发业务提供了一种高效的解决方案。 设计实现了ACR EMD千兆接口接纳控制模块,并对千兆接口接纳控制模块进行了测试,结果表明该模块能够满足ACR EMD的功能和性能要求,有效地提高了系统带宽资源的利用率。