幾類(lèi)光互連網(wǎng)絡(luò)的診斷性與容錯(cuò)性.pdf

1、隨著并行計(jì)算系統(tǒng)中處理器數(shù)目的快速增加,系統(tǒng)中出現(xiàn)故障處理器的可能性也在急劇增大,這極大地降低了系統(tǒng)的可靠性。為了保證系統(tǒng)能夠正常工作,就必須準(zhǔn)確、及時(shí)地定位故障。系統(tǒng)級(jí)故障診斷是自動(dòng)定位并行計(jì)算機(jī)中故障處理器的一條行之有效的途徑,其基本思想,是讓處理器相互測(cè)試,通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析定位故障。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)絡(luò)相比,光網(wǎng)絡(luò)具有極高的帶寬、極低的功耗、極低的時(shí)延等優(yōu)秀性質(zhì),被公認(rèn)為下一代主流互連網(wǎng)絡(luò)?？梢杂脠D來(lái)表示光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其每個(gè)頂點(diǎn)

2、表示由一個(gè)處理器、其局部存儲(chǔ)器以及相關(guān)的光路由器組成的集合,如果在兩個(gè)光路由器之間能夠建立一條直接光路,就用一條邊將兩個(gè)對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)連接起來(lái)。容錯(cuò)性與診斷能力是衡量互連網(wǎng)絡(luò)性能的極為重要的指標(biāo)。本文的主要目的,是借鑒傳統(tǒng)的容錯(cuò)性研究方法,研究幾類(lèi)典型光互連網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性與診斷性。主要內(nèi)容包括：
　?、哦嗑W(wǎng)格超立方體是一類(lèi)重要的光互連拓?fù)?在兼?zhèn)涑⒎襟w和網(wǎng)格的優(yōu)良性質(zhì)的同時(shí),它還規(guī)避了超立方體可擴(kuò)性較差以及網(wǎng)格直徑較大的弱點(diǎn)。本文研究

3、了多網(wǎng)格超立方體的診斷性。首先,在比較模型下確定了多網(wǎng)格超立方體的診斷度、強(qiáng)診斷度和條件診斷度,證明條件診斷度大致是診斷度和強(qiáng)診斷度的三倍。其次,在PMC模型下確定了多網(wǎng)格超立方體的診斷度、強(qiáng)診斷度和條件診斷度,證明條件診斷度大約是其診斷度和強(qiáng)診斷度的四倍。由此可見(jiàn),通過(guò)忽略某些小概率事件,可以顯著地提升多網(wǎng)格超立方體的自我診斷能力。
　　⑵超網(wǎng)格是又一類(lèi)重要的光互連拓?fù)?。?jù)報(bào)道,超網(wǎng)格特別適用于片上多機(jī)系統(tǒng)。本文首先研究了超網(wǎng)格

4、的容錯(cuò)性,然后在PMC模型下確定了超網(wǎng)格的g-鄰居條件診斷度。與傳統(tǒng)診斷和條件診斷相比,這種診斷方式顯著提高了光互連網(wǎng)絡(luò)的診斷能力。
　?、歉鶕?jù)光通信的特點(diǎn),定義了一種新的光網(wǎng)絡(luò)通信模式,引入了r-直徑和r-連通度的概念,它是傳統(tǒng)直徑和傳統(tǒng)連通度概念的推廣。在此基礎(chǔ)上,求得了超立方體的r-直徑和r-連通度。與傳統(tǒng)超立方體電互連網(wǎng)絡(luò)相比,引入的這種增強(qiáng)通信模式能顯著地減小網(wǎng)絡(luò)通信延遲,提高網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)能力。
　?、葘?duì)本文工作進(jìn)行了