随着计算机和智能移动设备的普及,网络流量爆发式增长,规模也逐渐庞大。网络服务请求不同,如视频数据流和大规模的计算就需要大量的带宽,而邮件需要的带宽相对小得多,这就产生了网络请求流量不均衡的现象。大数据和云计算的应用使得存储和计算资源逐渐向数据中心迁移。在大型数据中心中,采用多级交换结构的数据中心网络的交换设备通常是分布式、长距离放置,这就带来了远距离的传输时延和路径代价。传统的交换路由算法虽然考虑了远距离的路径代价、或者不同的流量模型,但对于将不均衡流量与远距离传输时延和路径代价结合在一起的研究并不多。本文针对不均衡的网络请求,基于三级Clos交换网络,为保证网络无丢包以及负载均衡,首先提出了一种基于矩阵分解的名为AHF(Average Heavy-Traffic First,平均流量优先)的交换路由算法。AHF算法的核心思想是对流量矩阵进行平均化处理,使得网络流量更加平滑,从而减少网络交换路由的时延。随着对AHF算法的深入研究,发现在AHF算法分解流量矩阵的过程中,存在着大量的空闲时隙,于是提出了名为MHS(multiple hops strategy,多跳策略)的交换路由算法。利用空闲时隙进行移包和传输包,从而达到了最小化系统交换路由时延的目标。