维序算法，一种基于确定维度顺序的路由方法，在Mesh网络结构中能够实现无死锁的路由。这种方法简单易行，但在业务负载不均或网络规模较大时，其性能表现不尽如人意。为了克服这些限制，自适应路由算法应运而生。它通过动态寻找空闲通道来平衡网络负载，从而提高整体网络的吞吐量。
在众多自适应路由算法中，文献[5]提出的平面自适应最短路径路由算法（PAR）备受关注。该算法只需在Mesh网络中设置三个虚拟通道即可解决死锁问题，且具备一定的自适应特性。然而，当应用于Torus网络时，由于其结构特点，需要在每个维度上增加一倍的虚拟通道以防止死锁。
为了进一步提升路由算法的自适应性，文献[6]提出了一种构造方法，即在分组遇到阻塞时提供额外的逃逸通道，并在这些通道中实施资源限制以避免死锁。这种方法相比PAR算法，增加了更多的自适应特性。
Star_channel算法是另一种具有完全自适应性的路由算法，它最多使用五个虚拟通道来防止死锁，并且可以在源节点到目标节点的所有最短路径中进行路由选择。这类算法都是动态自适应的，它们能够根据网络状态的变化来调整路由策略。
除了动态自适应路由算法，还有一种与网络状态无关的路由算法。文献[8]中提出的算法，通过随机选择象限和中间节点来平衡负载。而RLB算法则在此基础上进行了改进，能够保证在相同维度上的负载更加均衡。由于这类算法与网络状态无关，它们可以通过源路由表方法来实现，这种方法在数据交换结构中更为适用。使用源路由表不仅可以简化中间节点的处理，还能提高整个网络的吞吐量。
然而，上述算法虽然能够有效防止死锁并平衡物理链路上的负载，但对于节点缓存资源的利用率并不高。为了解决这个问题，可以考虑采用死锁恢复策略，这将在一定程度上提升缓存资源的利用率。
在数据交换中，直接互连结构的应用分析显示，路由算法的优化不仅能够提升网络的性能，还能够增强网络的灵活性和鲁棒性。通过不断地研究和改进路由算法，我们可以为未来构建更高效、更稳定的网络基础设施奠定基础。
路由算法
路由算法用来在特定的拓扑中找到一条或多条从源至目标节点的路径。维序算法(dimension order routing)以确定的维顺序路由，在Mesh结构中不需要虚拟通道就可以实现无死锁路由[4]。它实现简单，但性能差，特别在业务负载不均匀，交换结构规模较大时更为突出。自适应路由算法通过寻找空闲通道的方法来平衡负载，增加整个结构吞吐量。文献[5]提出了无死锁的部分自适应的最短路径路由算法(planar adaptive algorithm，PAR)：对任意规模的Mesh结构都只需3个虚拟通道就可解决死锁，该算法具有一定的自适应特性。如果该算法应用在Torus中，由于Torus结构较Mesh结构在每维最远节点对间存在环路，所以还需提供一倍的虚拟通道来防止死锁。
文献[6]提供了一种自适应路由算法的构造方法。是对阻塞的分组提供额外逃逸通道。在分组出现阻塞后采用该通道，同时在逃逸通道所构成的网络中采用一定资源限制防止死锁。比PAR进一步增加了自适应特性。
Star_channel算法最多用5个虚拟通道来防止死锁[7]。具有完全自适应性的最短路径算法，即路由算法可应用从源节点s到目标节点d的所有最短路径。
本文提到的三种算法都是动态自适应的，根据网络的状态来改变路由。还有一种是与网络状态无关的路由算法，如下所述。
文献[8]算法通过随机选择象限和中间节点的方法来平衡负载。RLB算法在此作了进一步改进[9]，能够保证在同一维上的负载平衡。由于与结构状态无关，此算法可采用源路由表方法来实现。在数据交换结构中源路由表技术更适合。路由算法简化了中间节点及更高处理速度的实现，提高了整个结构吞吐量。而且使用源路由表时，改变路由设置简单，只需更新源节点上的路由表。
本文所述的算法都是通过对资源的限制来防止死锁，充分利用物理链路带宽，平衡各个物理链路上的负载，但是对于节点上的缓存资源利用率不高。采用死锁恢复的策略可以解决这个问题。
直接互连结构在数据交换中的应用分析
