摘要：针对星载交换结构受空间辐射影响造成的可靠性严重下降问题,该文提出了一种支持全分布式调度的三级Clos网络及其全分布式容错（Fully Distributed Fault Tolerant,FDFT）调度算法,以提高星载交换结构在交叉点故障下的容错能力。该Clos网络的中间级和输出级采用联合输入交叉点队列,以支持Clos网络和交换单元内部的全分布式调度。FDFT采用一种分布式故障检测算法获得交叉点故障信息。基于对交叉点故障影响范围的分析,FDFT在输入级采用一种容错信元分发算法,实现无故障路径的负载均衡。理论分析证明,当任一输入/输出级交换单元故障个数不超过（m-n）或所有中间级交换单元故障个数不超过（m-n）时,其中m,n分别为输入级交换单元输入、输出端口数,FDFT能够达到100%吞吐率。仿真结果进一步验证,故障随机发生情况下,FDFT能够抵抗比故障任意发生情况下更多的故障,且在不同的业务场景下具有良好的吞吐率和时延性能。

关键词：星载交换 clos网络 全分布式 容错调度 负载均衡 

单位：清华大学电子工程系; 北京100084; 清华大学宇航中心; 北京100084; 清华大学深圳研究生院; 深圳518055; 北京航天飞行控制中心; 北京100094