CN101778044A

CN101778044A - 一种吞吐率可调整交换网络体系结构

Info

Publication number: CN101778044A
Application number: CN201010022093A
Authority: CN
Inventors: 陈一骄; 汤庆新; 卢泽新; 孙志刚; 赵国鸿; 崔向东; 毛席龙
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: CN101778044B

Abstract

本发明公开了一种吞吐率可调整交换网络体系结构，要解决的技术问题是提供一种可扩展的交换网络体系结构，使得吞吐率可调整，提高网络的可靠性、灵活性、可控性。技术方案是它是一种改进的三级间接连接网络体系结构，有完全交换容量模式和二分交换容量模式两种，完全交换容量模式的第一级由P个2*3交叉开关构成，第二级由4个Q*Q(Q＝3P/4)交叉开关构成，第三级由P个3*2交叉开关构成。每个线卡上配置有1个3*2交叉开关和1个3*2交叉开关，第二级Q*Q交叉开关位于路由器的核心交换板上，核心交换板通过背板与线卡相连；当只配置偶数部件域或者奇数部件域时就是二分交换容量模式。本发明简化了交换网络的结构，其规模易于调整，提高了数据交换的可靠性。

Description

一种吞吐率可调整交换网络体系结构

技术领域

本发明涉及计算机网络路由器技术领域，具体涉及核心路由器中高速交换网络体系结构。

背景技术

高速交换网络是路由器的重要组成部分，它连接路由器的转发模块和接口模块，将数据包从路由器的输入端***换至路由器的输出端口。

互联网络的网络流量、规模结构和上层应用的飞速发展对路由器的性能、规模、功能、等方面提出了越来越高的要求，导致路由器的生命周期持续缩短，需要不断地对路由器进行升级。要对路由器进行升级，首先必须扩展其交换网络，这就使交换网络的可扩展性，即在网络性能保持不变的情况下扩充网络容量和端口数的能力，成为衡量路由器性能的一个重要指标。

交换网络一般包括总线型、交叉开关型和共享存贮器型三种。最简单的总线型交换网络使用一条总线来连接路由器的所有输入和输出端口，其缺点是吞吐率受限于总线的容量以及为共享总线仲裁所带来的额外开销。交叉开关型交换网络通过开关提供多条数据通路，具有N²个交叉点的交叉开关在同一时刻可提供2N条通信链路，但这2N条链路的通闭需要调度器来控制，使得交叉开关型交换网络的吞吐率受限于调度器的性能。共享存贮器型交换网络工作时，数据包被缓存在共享存储器中，实际交换的只是数据包指针，这可以有效提高交换网络的吞吐率，但是仍受限于存贮器的存取周期。N为正整数。

由于具有较好的可扩展性和相对较高的性能，交叉开关型交换网络特别是多级交叉开关型交换网络在高性能路由器中被广泛采用。多级交叉开关型交换网络又分为直接连接网络体系结构和间接连接网络体系结构两大类。

直接连接网络体系结构主要有3D Torus结构和超立方体结构，主要由具有完整输入、输出和交换功能的结点直接连接而成。直接连接网络体系结构具有分布式特点，吞吐率可调整且可靠性较高，但是其分布式的特点也带来了物理实现困难、扩展粒度过大和负载均衡难的缺陷，实际应用中网络吞吐率很难保证。

间接连接网络体系结构主要有Banyan网络和Clos网络，主要构成部件为多个K*K的交叉开关。相比于直接连接网络体系结构，间接连接网络体系结构的吞吐率可得到很好保证；但是，间接连接网络体系结构的吞吐率难以依据应用需求灵活调整，如三级Clos网络，其吞吐率调整受限于中间级交换单元的端口数，要将一个4*4的三级Clos网络转换到6*6Clos网络，中间级交换单元至少要是3*3的交换单元，否则就无法利用现有的交换网络部件，且需要的中间级交换单元数目难以控制。因此，直接连接网络体系结构的吞吐率虽然具有良好的可调整性但网络整体性能无法保证，而间接连接体系结构虽然可提供良好的网络性能但其吞吐率的可调整性存在不足。

为使路由器中的交换网络自身规模能随着网络流量的增加灵活调整，满足互联网发展对路由器性能日益增长的要求，需要一种新型交换网络体系结构，满足网络的可靠性、灵活性、可控性要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可扩展的交换网络体系结构，这种交换网络体系结构规模即吞吐率可调整，同时可保证高吞吐率和高可靠性，能以较低成本满足互联网的发展对路由器的要求，提高路由器部署的灵活性和适应性，延长路由器的生命周期，进而简化互联网络的结构，提高网络的可靠性、灵活性、可控性。

技术方案是：本发明是一种改进的三级间接连接网络体系结构：第一级由P个2*3交叉开关构成，每个交叉开关具有两个输入端口，3个输出端口，3个输出端口分别记为端口a、端口b、端口c；第二级由4个Q*Q(Q＝3P/4)交叉开关构成，每个交叉开关有Q个输入端口，Q个输出端口；第三级由P个3*2交叉开关构成，每个交叉开关有3个输入端口，3个输入端口分别记为端口a′、端口b′、端口c′，2个输出端口。P是4的倍数。

第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关均位于路由器的线卡上，每个线卡上配置有1个3*2交叉开关和1个3*2交叉开关。每个2*3交叉开关和3*2交叉开关分别完成每个线卡内部接口间的数据交换，将第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关统称为线卡交换单元LSU(Line Card Switch Unit)。第二级Q*Q交叉开关位于路由器的核心交换板上，完成多个线卡间的数据交换，将Q*Q交叉开关称为核心交换单元CSU(CentralSwitch Unit)。核心交换板通过背板与线卡相连。

第一级2*3交叉开关分为4组，依次编号为第0，1，2，3组，每组2*3交叉开关的数目为P/4个；第二级Q*Q交叉开关依次编号为第0，1，2，3号；第三级3*2交叉开关分为4组，依次编号为第0，1，2，3组，每组3*2交叉开关的数目为P/4个。

按编号的奇偶将整个交换网络分为两个域：所在组编号为偶数的第一级2*3交叉开关、第三级3*2交叉开关和编号为偶数的第二级Q*Q交叉开关构成偶数部件域，所在组编号为奇数的第一级2*3交叉开关、第三级3*2交叉开关和编号为奇数的第2级Q*Q交叉开关构成奇数部件域。相对应，第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关间的通信链路也有两类：通信链路两端的第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关属于一个域的域内通信链路和通信链路两端的第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关不属于同一个域的域间通信链路。由此将交换网络第一级和第三级间的通信划分为域内通信和域间通信：第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关属于同一个域的通信称为域内通信，第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关属于不同域的通信称为域间通信。

第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关间的链路状态有以下几种：

●不通：一个第一级2*3交叉开关和一个第三级3*2交叉开关间没有链路连通；

●单链路：一个第一级2*3交叉开关和一个第三级3*2交叉开关间只有一条链路连通，即两个交叉开关连接的编号相同的第二级Q*Q交叉开关数目为1。具有单链路的任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间有100％的数据交换能力，即两端口间链路速度与端口速度相同；

●双链路：一个第一级2*3交叉开关和一个第三级3*2交叉开关间有两条链路连通，即两个交叉开关连接的编号相同的第二级Q*Q交叉开关数目为2。具有双链路的任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间有200％的数据交换能力，即两端口间链路速度是端口速度的2倍；

●冗余链路：一个第一级2*3交叉开关和一个第三级3*2交叉开关间有三条链路连通，即两个交叉开关连接的编号相同的第二级Q*Q交叉开关数目为3。具有冗余链路的任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间有300％的数据交换能力，即两端口间链路速度是端口速度的3倍。

根据网络流量等的需要，本发明有两种配置模式：完全交换容量和二分交换容量模式。完全交换容量模式由P个2*3交叉开关、P个3*2交叉开关和4个Q*Q交叉开关组成；二分交换容量模式是指只配置偶数部件域或者奇数部件域，由P/2个2*3交叉开关、P/2个3*2交叉开关和2个Q*Q交叉开关组成，剩余的P/2个2*3交叉开关、P/2个3*2交叉开关位置和2个Q*Q交叉开关位置空置，以待扩展交换网络时使用。完全交换容量模式是指：

P个第一级2*3交叉开关和P个第三级3*2交叉开关分别分为4组，组编号依次为0，1，2，3，每组交叉开关的数目为P/4；4个第二级Q*Q交叉开关，分别记为第0、1、2、3号。

编号为Y(Y＝0，1，2，3)的第一级2*3交叉开关组内的交叉开关H的输出端口a到编号为Y的Q*Q交叉开关的输入端口e1有一条互联链路，H的输出端口b到编号为(Y+1)％4的Q*Q交叉开关的输入端口e2有一条互联链路，H的输出端口c到编号为(Y+2)％4的Q*Q交叉开关的输入端口e3有一条互联链路；编号为Y′(Y′＝0，1，2，3)的第三级3*2交叉开关组内的交叉开关H′的输入端口a′到编号为Y′的Q*Q交叉开关的输出端口e′1有一条互联链路，H′的输入端口b′到编号为(Y′+1)％4的Q*Q交叉开关的输出端口e′2有一条互联链路，H′的输入端口c′到编号为(Y′+2)％4的Q*Q交叉开关的输出端口e′3有一条互联链路。

若Y＝Y′，则(Y+1)％4＝(Y′+1)％4、(Y+2)％4＝(Y′+2)％4，从交叉开关H出发，经过编号为Y、(Y+1)％4、(Y+2)％4的Q*Q交叉开关，至交叉开关H′构成3条通信链路，即组编号相同的一个第一级2*3交叉开关和一个第三级3*2交叉开关间的链路为冗余链路；若Y≠Y′，因为Y、Y′、(Y+1)％4、(Y′+1)％4、(Y+2)％4、(Y′+2)％4都是0、1、2、3四个数中的数字，所以Y、(Y+1)％4、(Y+2)％4和Y′、(Y′+1)％4、(Y′+2)％4之间有两对数相等，从交叉开关H出发，经过编号为Y、(Y+1)％4、(Y+2)％4的Q*Q交叉开关中的两个，至交叉开关H′构成两条链路，即编号不同的一个第一级2*3交叉开关和一个第三级3*2交叉开关间的链路为双链路。

只配置偶数部件域的二分交换容量模式是指：

P/2个第一级2*3交叉开关和P/2个第三级的2*3交叉开关分别分为2组，编号依次为0，2，每组交叉开关的数目为P/4；2个Q*Q交叉开关，分别记为第0号和第2号。

编号为X(X＝0，2)的第一级2*3交叉开关组内的交叉开关L的输出端口a到编号为X的Q*Q交叉开关的输入端口d1有一条互联链路，L的输出端口b到编号为(X+2)％4的Q*Q交叉开关的输入端口d2有一条互联链路，L的输出端口c空置；编号为X′(X′＝0，2)的第三级3*2交叉开关组内的交叉开关L′的输入端口a′到编号为X′的Q*Q交叉开关的输出端口d′1有一条互联链路，L′的输入端口b′到编号为(X′+2)％4的Q*Q交叉开关的输出端口d′2有一条互联链路，L′的输入端口c′空置。因为X、X′、(X+2)％4、(X′+2)％4都是0、2中的数字，所以X、(X+2)％4和X′、(X′+2)％4之间有两对数相等，从交叉开关L出发，经过编号为X、(X+2)％4的Q*Q交叉开关，至交叉开关L′构成2条通信链路，即任何一个第一级2*3交叉开关和一个第三级3*2交叉开关间的链路为双链路。

只配置奇数部件域的二分交换容量模式与只配置偶数部件域的二分交换容量结构相同，只需将相应的部件替换，即用组编号为1的第一级2*3交叉开关替换组编号为0的第一级2*3交叉开关、编号为1的Q*Q交叉开关替换编号为0的Q*Q交叉开关、组编号为3的第一级2*3交叉开关替换组编号为2的第一级2*3交叉开关、编号为3的Q*Q交叉开关替换编号为2的Q*Q交叉开关。

采用本发明可以达到以下技术效果：

1.相对于全部使用N*N交换开关构成的三级间接连接网络体系结构，本发明在第一级和第三级使用2*3交叉开关和3*2交叉开关，在第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口之间至少存在2条通信链路；在第二级使用随第一级和第三级交叉开关数目变化交换端口数目但个数固定为4的交叉开关，简化了交换网络的结构，从而使其规模易于调整；

2、本发明采用完全交换容量模式时，所在组编号不同的任意一个第一级2*3交叉开关到任意一个第三级3*2交叉开关之间具备两条通信链路，即这两个线卡交换单元间链路连接为双链路，并且这两条链路通过两个不同的Q*Q交叉开关，只有当两条链路所通过的Q*Q交叉开关同时损坏，两个交叉开关之间的连通性才会完全丧失。当有一个Q*Q交叉开关损坏时，虽然任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间的数据交换能力从200％下降为100％，但任意一个第一级2*3交叉开关和任意一个第三级3*2交叉开关之间的连通性没有完全丧失，从而提高了数据交换的可靠性。

所在组编号相同的任意一个第一级2*3交叉开关和任意一个第三级3*2交叉开关之间有3条通信链路，即这两个线卡交换单元间链路连接为冗余链路，并且这三条链路通过三个不同的Q*Q交叉开关，只有当三条链路所通过的Q*Q交叉开关同时损坏，两个线卡交换单元之间的连通性才会完全丧失，因此这种情况下数据交换的可靠性最高的。

在进行初始化配置时，可根据实际应用的需要将任意一组第一级2*3交叉开关和任意一组第三级3*2交叉开关编为同一编号，即可以在任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间提供3条通信链路，以提高这一对端口之间数据交换的可靠性和加速比。

3、本发明采用二分交换容量模式时，所在组编号不同的任意一个第一级2*3交叉开关到任意一个第三级3*2交叉开关之间都具备两条通信链路，即任意一个第一级2*3交叉开关到任意一个第三级3*2交叉开关的链路为双链路，并且这两条链路通过两个不同的Q*Q交叉开关，只有当两条链路所通过的Q*Q交叉开关同时损坏，两个交叉开关之间的连通性才会完全丧失。当只有一个Q*Q交叉开关损坏时，虽然任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间的数据交换能力从200％下降为100％，但任意一个第一级2*3交叉开关和任意一个第三级3*2交叉开关之间的连通性没有完全丧失，，从而提高了数据交换的可靠性。

4、调整方便，灵活。以线卡交换单元的数目定义本发明所述交换网络体系结构的规模。依据该体系结构构建交换网络，如需将一个大小为A，即所含线卡交换单元个数为A的二分交换容量模式交换网络调整为大小为2A的完全交换容量模式交换网络，只需增加相应的线卡交换单元数目并同比例增加第2级交叉开关的交换端口的数量，即将第二级Q*Q交叉开关的数量由2个增加到4个，然后按照完全交换容量模式交换网络的链路链接配置相应链路，就可以实现交换网络容量即吞吐率的调整，从而在保持整个交换网络体系结构的稳定性的基础上适应新业务对吞吐率的要求，大大降低了扩展网络规模的难度。

附图说明

图1是本发明交换网络体系结构逻辑图；

图2是本发明链路连接示意图；

图3是采用本发明的一种交换网络逻辑图；

图4是部分Q*Q交叉开关失效的2.56T交换网络体系结构框图。

具体实施方式

图1是本发明交换网络体系结构逻辑图，如图1所示，完全交换容量模式交换网络由3级交换开关组成，第一级由P个2*3交叉开关构成，第二级由4个(3P/4)*(3P/4)的交叉开关构成，第三级由P个3*2交叉开关构成。第一级2*3交叉开关分为4组，每组交叉开关的数目为P/4个，编号依次为0，1，2，3；第三级3*2交叉开关分为4组，每组交叉开关的数目为P/4个，编号依次为0，1，2，3；第2级的4个(3P/4)*(3P/4)交叉开关依次编号为0，1，2，3。图中每条连线代表P/4条通信链路。

完全交换容量模式链路状态如表一所示，任意一个第一级2*3交叉开关和任意一个第三级3*2交叉开关之间至少存在两条通信链路，即链路状态为双链路，可以保证任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间有200％的数据交换能力。而且，在进行初始化配置时，可根据实际应用的需要将任意一组2*3交叉开关和任意一组3*2交叉开关编为同一编号，即可以在任意一组2*3交叉开关和任意一组3*2交叉开关间提供3条通信链路，即链路状态为冗余链路，使这一对交叉开关组之间数据交换的可靠性达到最高。

在完全交换容量模式下，所在组编号不同的任意一个第一级2*3交叉开关到任意一个第三级3*2交叉开关之间都具备两条通信链路，即这两个线卡交换单元间链路连接为双链路。所在组编号相同的任意一个第一级2*3交叉开关和任意一个第三级3*2交叉开关之间有3条通信链路，即这两个线卡交换单元间链路连接为冗余链路。例如，假设编号为0的Q*Q交叉开关发生故障，导致组编号为0的第一级2*3交叉开关的数据无法通过编号为0的Q*Q交叉开关转发到组编号为0、2、3的第三级3*2交叉开关，这些数据还可以通过编号为1的Q*Q交叉开关转发到组编号为0、3的第三级3*2交叉开关，可以通过编号为2的Q*Q交叉开关转发到组编号为0、2的第三级3*2交叉开关。

图中实线部分为只配置偶数部件域的二分交换容量模式交换网络。同样由3级交叉开关组成，其中第一级由P/2个2*3交叉开关构成，第二级由2个(3P/4)*(3P/4)的交叉开关构成，第三级由P/2个3*2交叉开关构成。第一级2*3交叉开关按照P/4个一组分为2组，组编号依次为0，2；第三级3*2交叉开关按照P/4个一组分为2组，组编号依次为0，2；第2级的2个(3P/4)*(3P/4)交叉开关依次编号为0，2号。二分交换容量模式链路状态如表二所示，任意一个第一级2*3交叉开关和任意一个第三级3*2交叉开关存在两条通信链路，即链路状态为双链路，可以保证任意一个第一级2*3交叉开关的任意一个输入端口和任意一个第三级3*2交叉开关的任意一个输出端口间有200％的数据交换能力。

表一

表二

图2是交互网络体系结构链路连接示意图。图2(a)为完全交换容量模式链路配置，对于所在组编号为Y的第1级2*3交叉开关H，其输出端口a、b、c与编号为Y、(Y+1)％4、(Y+2)％4的第2级Q*Q交叉开关间各有一条链路；对于所在组编号为Y′的第3级3*2交叉开关H′，其输入端口a′、b′、c′与编号为Y′、(Y′+1)％4、(Y′+2)％4的第2级Q*Q交叉开关间各有一条链路。图2(b)为二分交换容量模式链路配置，对于所在组编号为Y的第1级2*3交叉开关H，其输出端口a、b与编号为Y、(Y+2)％4的第2级Q*Q交叉开关间各有一条链路，输出端口c空置；对于所在组编号为Y′的第3级3*2交叉开关H′，其输入端口a′、b′与编号为Y、(Y+2)％4的第2级Q*Q交叉开关间各有一条链路，输入端口c′空置。

图3是本发明在交换容量为2.56T的交换网络中的一个实施例。如图3所示，第1级为64个(P＝64)2*3交叉开关，第2级为4个48*48(Q＝48)交叉开关，第3级为64个3*2交叉开关。2*3交叉开关以每组16个分为编号为0、1、2、3的四组，3*2交叉开关以每组16个分为编号为0、1、2、3的四组，4个48*48交叉开关依次编号为0、1、2、3。图中每条连线代表16条通信链路。交换网络按照各部件的编号分为奇数部件域和偶数部件域两个部分，编号为奇数的部件属于奇数部件域，编号为偶数的部件属于偶数部件域。

图4所示2.56T的交换网络体系结构中部分Q*Q交叉开关失效的交换容量示意图。当编号为0的Q*Q交叉开关失效后，整个网络的连通性并未受到任何损失，即任意一个第一级2*3交叉开关的数据仍然可以到达任意一个第三级3*2交叉开关，单个Q*Q交叉开关损坏影响的只是交换网络的吞吐率。具体分析如下：与编号为0的Q*Q交叉开关连接的为第0、1、2组第一级2*3交叉开关和第0、1、2组第3级3*2交叉开关，所以第3组第一级交叉开关和第3组第3级交叉开关间的吞吐率与编号为0的Q*Q交叉开关损坏前没有发生变化；第1级交叉开关组0、1、2和第3级交叉开关组0、1、2间损失了通过编号为0的Q*Q交叉开关的链路，吞吐率率下降。编号为0的Q*Q交叉开关损坏后的网络状态如表三所示。

表三

当编号为0的Q*Q交叉开关和编号为1的Q*Q交叉开关一起失效后，虽然损失了第1级交叉开关组0到第3级线交叉开关组3间通信链路，但其它第1级交叉开关组到第3级线交叉开关组间的通信能力仍然保持，如第1级交叉开关组0到第3级线交叉开关组2间仍保持了单链路的通信能力，第1级交叉开关组2到第3级线交叉开关组2间仍保持了双链路的通信能力。当编号为0的Q*Q交叉开关和编号为2的Q*Q交叉开关一起失效后，虽然损失了第1级交叉开关组0到第3级线交叉开关组2间通信链路，但其它第1级交叉开关组到第3级线交叉开关组间的通信能力仍然保持，如第1级交叉开关组0到第3级线交叉开关组0间仍保持了单链路的通信能力，第1级交叉开关组1到第3级线交叉开关组1间仍保持了双链路的通信能力。

Claims

1.一种吞吐率可调整交换网络体系结构，其特征在于它是一种改进的三级间接连接网络体系结构：第一级由P个2*3交叉开关构成，每个交叉开关具有两个输入端口，3个输出端口，3个输出端口分别记为端口a、端口b、端口c；第二级由4个Q*Q交叉开关构成，Q＝3P/4，每个交叉开关有Q个输入端口，Q个输出端口；第三级由P个3*2交叉开关构成，每个交叉开关有3个输入端口，3个输入端口分别记为端口a′、端口b′、端口c′，2个输出端口，P是4的倍数；第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关均位于路由器的线卡上，每个线卡上配置有1个3*2交叉开关和1个3*2交叉开关；每个2*3交叉开关和3*2交叉开关分别完成每个线卡内部接口间的数据交换，第一级2*3交叉开关和第三级3*2交叉开关统称为线卡交换单元LSU；第二级Q*Q交叉开关位于路由器的核心交换板上，完成多个线卡间的数据交换，Q*Q交叉开关称为核心交换单元CSU；核心交换板通过背板与线卡相连；第一级2*3交叉开关分为4组，依次编号为第0，1，2，3组，每组2*3交叉开关的数目为P/4个；第二级Q*Q交叉开关依次编号为第0，1，2，3号；第三级3*2交叉开关分为4组，依次编号为第0，1，2，3组，每组3*2交叉开关的数目为P/4个；这种配置模式称为完全交换容量模式。

2.如权利要求1所述的吞吐率可调整交换网络体系结构，其特征在于所述完全交换容量模式中各部件的连接方式为：编号为Y的第一级2*3交叉开关组内的交叉开关H的输出端口a到编号为Y的Q*Q交叉开关的输入端口e1有一条互联链路，H的输出端口b到编号为(Y+1)％4的Q*Q交叉开关的输入端口e2有一条互联链路，H的输出端口c到编号为(Y+2)％4的Q*Q交叉开关的输入端口e3有一条互联链路；编号为Y′的第三级3*2交叉开关组内的交叉开关H′的输入端口a′到编号为Y′的Q*Q交叉开关的输出端口e′1有一条互联链路，H′的输入端口b′到编号为(Y′+1)％4的Q*Q交叉开关的输出端口e′2有一条互联链路，H′的输入端口c′到编号为(Y′+2)％4的Q*Q交叉开关的输出端口e′3有一条互联链路，其中，Y＝0，1，2，3，Y′＝0，1，2，3。

3.如权利要求1所述的吞吐率可调整交换网络体系结构，其特征在于所述完全交换容量模式可调整为二分交换容量模式，二分交换容量模式的网络体系结构为：只配置偶数部件域或者奇数部件域，由P/2个2*3交叉开关、P/2个3*2交叉开关和2个Q*Q交叉开关组成，剩余的P/2个2*3交叉开关、P/2个3*2交叉开关位置和2个Q*Q交叉开关位置空置；偶数部件域由所在组编号为偶数的第一级2*3交叉开关、第三级3*2交叉开关和编号为偶数的第二级Q*Q交叉开关构成，奇数部件域由所在组编号为奇数的第一级2*3交叉开关、第三级3*2交叉开关和编号为奇数的第2级Q*Q交叉开关构成。

4.如权利要求2所述的吞吐率可调整交换网络体系结构，其特征在于所述只配置偶数部件域的二分交换容量模式的网络体系结构中各部件的连接方式为：编号为X的第一级2*3交叉开关组内的交叉开关L的输出端口a到编号为X的Q*Q交叉开关的输入端口d1有一条互联链路，L的输出端口b到编号为(X+2)％4的Q*Q交叉开关的输入端口d2有一条互联链路，L的输出端口c空置；编号为X′的第三级3*2交叉开关组内的交叉开关L′的输入端口a′到编号为X′的Q*Q交叉开关的输出端口d′1有一条互联链路，L′的输入端口b′到编号为(X′+2)％4的Q*Q交叉开关的输出端口d′2有一条互联链路，L′的输入端口c′空置，其中X＝0，2，X′＝0，2。

5.如权利要求2所述的吞吐率可调整交换网络体系结构，其特征在于所述只配置奇数部件域的二分交换容量模式的网络体系结构与只配置偶数部件域的二分交换容量结构相同，只需将相应的部件替换，即用组编号为1的第一级2*3交叉开关替换组编号为0的第一级2*3交叉开关、编号为1的Q*Q交叉开关替换编号为0的Q*Q交叉开关、组编号为3的第一级2*3交叉开关替换组编号为2的第一级2*3交叉开关、编号为3的Q*Q交叉开关替换编号为2的Q*Q交叉开关。