多級互連網(wǎng)上無阻塞會議通信的研究.pdf

1、近年來，隨著高性能并行計算的迅速發(fā)展，多級互連網(wǎng)作為現(xiàn)代并行計算機和交換系統(tǒng)的核心連接網(wǎng)絡(luò)，需要更好的支持在并行分布計算機系統(tǒng)里多個要求協(xié)作的處理器之間的通信--會議組通信。在多級互連網(wǎng)上無阻塞并發(fā)實現(xiàn)會議組通信受到越來越廣泛的關(guān)注，成為重要的研究課題。本文主要研究多級互連網(wǎng)絡(luò)上各種模式下的通信特點，并基于典型的互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)造具有良好通信能力和最優(yōu)硬件代價的無阻塞會議網(wǎng)絡(luò)。具體研究內(nèi)容如下： 論文首先研究了全連接交叉開關(guān)和Cl

2、os網(wǎng)絡(luò)等兩種結(jié)構(gòu)上無阻塞支持會議通信的實現(xiàn)，給出了Clos網(wǎng)絡(luò)上會議通信的實現(xiàn)策略和無阻塞條件，得到小規(guī)模情況下低延遲無阻塞實現(xiàn)的會議網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 接著為了得到更小硬件代價的會議網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)合Omega復(fù)制網(wǎng)受限多播可以無阻塞并發(fā)的性質(zhì)，討論了Omega-1匯集網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及其上的自適應(yīng)路由規(guī)約通信策略，進而得到Omega-1匯集網(wǎng)受限多對一規(guī)約連接無阻塞并發(fā)的結(jié)論。通過串接Omega-1匯集網(wǎng)和Omega復(fù)制網(wǎng)提出新的2-Omeg

3、a結(jié)構(gòu)的會議功能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(GBCCN)，并證明了其上受限多會議可以無阻塞的并發(fā)實現(xiàn)。 進而按照會議網(wǎng)絡(luò)三明治策略“置換網(wǎng)+會議功能網(wǎng)絡(luò)+置換網(wǎng)”構(gòu)造出新的會議網(wǎng)絡(luò)。新的會議網(wǎng)絡(luò)中位于兩端的置換網(wǎng)采用Omega+Omega重排結(jié)構(gòu)，位于中間的會議功能網(wǎng)絡(luò)采用本文提出的2-Omega結(jié)構(gòu)的GBCCN，從而得到一個6-Omega的會議網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)會議成員任意分布的多會議無阻塞并發(fā)通信，硬件復(fù)雜度為3NlogN，傳輸延遲為6lo