A Fault Tolerant ATM Switch using a Fully Adaptive Self-routing Algorithm -- The Cyclic Banyan Network

완전 적응 자기 경로제어 알고리즘을 사용하는 고장 감내 ATM 스위치 - 사이클릭 베니안 네트웍

  • 박재현 (삼성전자 정보통신본부 데이터 네트웍 시스템 개발팀 구조 설계 연구실 대형 ATM 교환기 프로젝트 정회원)
  • Published : 1999.09.01

Abstract

In this paper, we propose a new fault tolerant ATM Switch and a new adaptive self-routing scheme used to make the switch to be fault tolerant. It can provide more multiple paths than the related previous switches between an input/output pair of a switch by adding extra links between switching elements in the same stage and extending the self-routing scheme of the Banyan network. Our routing scheme is as simple as that of the banyan network, which is based on the topological relationships among the switching elements (SE’s) that render a packet to the same destination with the regular self-routing. These topological properties of the Banyan network are discovered in this paper. We present an algebraic proof to show the correctness of this scheme, and an analytic reliability analysis to provide quantitative comparisons with other switches, which shows that the new switch is more cost effective than the Banyan network and other augmented MIN’s in terms of the reliability.

본 논문에서는 새로운 고장 감내 ATM 스위치와 그 스위치 페브릭 내부에서 고장 감내를 위해서 사용하는 새로운 적응 자기 경로 제어기법을 제안한다. 이 스위치 페브릭은 동일한 단계(Stage)에 있는 스위칭 요소들(Switching Elements: SE)에 링크들을 추가하여 구성하고, 라우팅 알고리즘으로 베니안(Banyan) 네트웍의 자기 경로제어 기법을 확장하여 사용한다. 이렇게 구성된 스위치는 기존의 대부분의 스위치보다 입력단과 출력단 사이에 더 많은 다중 경로(Path)들을 제공할 수 있다. 본 경로 제어 기법은 베니안 네트웍처럼 간단하며, 이는 패킷을 동일한 목적으로 보내는 스위칭 요소들간의 위상적 관계들에 기반을 두고 있다. 이 베니안 네트웍의 위상적 특성들은 본 논문에서는 대수적으로 알고리즘의 정당성을 증명하였으며, 분석적 신뢰성 분석을 통해서 다른 스위치들과 정량적인 비교를 제공하였다. 이는 새로운 스위치 페브릭이 신뢰성 측면에서 베니안 네트웍이나 다른 네트웍보다 비용 대 효과비가 우수함을 보이고 있다.

Keywords

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