Разные неблокируемые самомаршрутизируемые системные сети с прямыми каналами
Автор: Подлазов В.С.
Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение распределенных и суперкомпьютерных систем
Статья в выпуске: 3 (58) т.14, 2023 года.
Бесплатный доступ
Разработаны три новых варианта неблокируемой самомаршрутизируемой сети с прямыми каналами, в которой конфликты пакетов обнаруживаются и разрешаются на входе в сеть. Заблокированные в конфликтах пакеты повторно передаются источниками с минимальными задержками. В сеть добавлены сквозные цепи обратной связи для быстрого обнаружения конфликтов пакетов. Наличие цепей обратной связи позволяет осуществлять произвольный трафик без потери пакетов. Сети разработаны в 1-, 2-, 4-, и 8-каскадном вариантах с масштабированием числа каналов от нескольких сот до многих миллионов с оценкой достигаемого быстродействия сетей на перестановочном трафике. Практическая ориентация предложенных сетей - это системные сети с передачей маршрутной информации в заголовках пакетов с использованием в каждом каскаде управляющей маршрутной информации. Предложенные сети выполнены в расширенном схемном базисе, состоящем из коммутаторов, мультиплексоров и демультиплексоров. В работе представлены характеристики построенных сетей и дана их сравнительная оценка. Новизна разработанных сетей состоит как в самом факте их построения, так и в использованной структуре сетей и их характеристиках.
Прямые каналы, дуальный коммутатор, пакетный коммутатор, мультиплексоры и демультиплексоры, многокаскадный коммутатор, бесконфликтная маршрутизация, неблокируемый коммутатор, статическая самомаршрутизация, квазиполный орграф, сложность и быстродействие
Короткий адрес: https://sciup.org/143180317
IDR: 143180317 | УДК: 004.724.2 | DOI: 10.25209/2079-3316-2023-14-3-115-138
Multichannel non-blocking system area network with direct channels
Three new versions of a non-blocking self-routed network with direct channels have been developed, in which packet collisions are detected and resolved at the entrance to the network. Collision-blocked packets are retransmitted by sources with minimal delay. End-to-end feedback loops have been added to the network to quickly detect packet collisions. The presence of feedback loops allows for arbitrary traffic without packet loss. Networks are developed in 1-, 2-, 4-, and 8-cascade variants with scaling the number of channels from several hundred to many millions with an assessment of the network speed achieved on permutation traffic. The practical orientation of the proposed networks is system networks with the transmission of routing information in packet headers using control routing information in each cascade. The proposed networks are made in an extended circuit basis, consisting of switches, multiplexers and demultiplexers. The paper presents the characteristics of the constructed networks and gives their comparative assessment. The novelty of the developed networks lies both in the very fact of their construction, and in the structure of the networks used and their characteristics.
Список литературы Разные неблокируемые самомаршрутизируемые системные сети с прямыми каналами
- Барабанова Е. А., Вытовтов К. А., Подлазов В. С.. «Неблокируемые отказоустойчивые двухкаскадные дуальные фотонные коммутаторы», Проблемы управления, 2021, №4, с. 82-92. DOI: 10.25728/pu.2021.4.7 EDN: YJWSYU
- Подлазов В. С.. «Самомаршрутизируемая неблокируемая системная сеть с прямыми каналами: сложность и быстродействие», Программные системы: теория и приложения, 13:4(55) (2022), с. 47-76. DOI: 10.25209/2079-3316-2022-13-4-47-76 EDN: ZPZFDH
- Stepanenko S.. Structure and implementation principles of a photonic computer, EPJ Web of Conferences, vol. 224, 2019, 7 pp. DOI: 10.1051/epjconf/201922404002
- Абрамов С. М., Степаненко С. А.. О подходах к разработке программного обеспечения для фотонной вычислительной машины, Национальный Суперкомпьютерный Форум (НСКФ-2022) (Россия, Переславль-Залесский, ИПС имени А.К. Айламазяна РАН, 29 ноября-02 декабря 2022 года), 2022 URL https://2022.nscf.ru/video/video-nscf-2022-plenarnye-doklady.
- Pipenger N.. “On rearrangeable and non-blocking switching networks”, J. Comput. Syst. Sci., 17:2 (1978), pp. 145-162. DOI: 10.1016/0022-0000(78)90001-6
- Clos C.. “A study of non-locking switching networks”, Bell System Tech. J., 32:2 (1953), pp. 406-424. DOI: 10.1002/j.1538-7305.1953.tb01433.x
- Бенеш В. Э., Математические основы теории телефонных сообщений, Связь, М., 1968, с. 83-150.
- Каравай М. Ф., Подлазов В. С.. «Идеальная системная сеть на основе минимального квазиполного орграфа», Системные сети с прямыми каналами для параллельных вычислительных систем - комбинаторный подход, Глава 5, с. 111-124.
- Scott S., Abts D., Kim J., Dally W.. “The Black Widow High-radix Clos network”, Proc. 33.rd Intern. Symp. Comp. Arch., ISCA'2006 (Boston, MA, USA, 17-21 June 2006), 2006, , pp. 16-28. DOI: 10.1109/ISCA.2006.40 ISBN: 0-7695-2608-X
