高阶互连网络拓扑结构的设计与分析

发布时间：2021-09-06 23:03

　　信息化概念深入人心的今天,数据传输速度快、网络规模大、系统性能好已成为人们对高性能计算最迫切的要求。路由芯片的带宽和链路技术随着微电子技术的迅猛发展不断提高,传统的高性能互连网络成为制约高性能计算系统性能进一步提升的关键因素。为了更好的应对性能和规模的挑战,人们提出使用高阶路由器解决传统的高性能互连网络的制约。但是,随着路由芯片端口数的增加,传统的互连网络拓扑结构已经不能满足系统的需求,人们不得不进一步考虑互连网络拓扑结构的设计问题。因此,基于高阶路由芯片的高性能互连网络,如何充分利用高阶路由器提供的丰富链路端口,设计带宽扩展均衡、网络直径小、对称性好、互连成本低的拓扑结构是高阶互连网络发展的关键。基于上述问题,本文的研究内容从以下四个方面展开:1.深入了解高阶路由芯片和互连网络的发展现状,对高阶路由芯片及高阶互连网络拓扑结构进行了深入研究,分析总结了高阶路由器对互连网络拓扑结构设计的影响和低阶互连网络拓扑结构使用高阶路由器的局限性,为设计高阶互连网络拓扑结构奠定了基础。2.针对调研高阶互连网络拓扑结构现状的结果着重分析了三个典型高阶互连网络拓扑结构Fat tree、Flattened... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 高性能互连网络的重要性
        1.1.2 高性能互连网络面临的挑战
        1.1.3 高阶路由器的发展
    1.2 论文主要工作与贡献
    1.3 论文组织结构
第二章 高阶互连网络研究现状
    2.1 互连网络背景知识
        2.1.1 拓扑结构
        2.1.2 路由算法和交换技术
        2.1.3 性能指标
    2.2 高阶路由器微体系结构
        2.2.1 YARC
        2.2.2 Gemini
        2.2.3 Aries ASIC
    2.3 高阶路由器对互连网络拓扑结构设计的影响
        2.3.1 低阶互连网络的局限
        2.3.2 高阶互连网络的介绍
    2.4 本章小结
第三章 典型高阶互连网络拓扑结构性能分析与研究
    3.1 Fat tree
        3.1.1 基本结构
        3.1.2 路由算法
    3.2 Flattened Butterfly
        3.2.1 基本结构
        3.2.2 路由算法
    3.3 Dragonfly
        3.3.1 基本结构
        3.3.2 路由算法
    3.4 性能比较
    3.5 本章小结
第四章 SuperStar：一种可扩展高阶互连网络拓扑结构
    4.1 SuperStar
        4.1.1 基本结构
        4.1.2 SuperStar的拓展
    4.2 路由算法
        4.2.1 min算法
        4.2.2 ran-min算法
    4.3 性能比较
    4.4 本章小结
第五章 基于OMNeT++ 开发的模拟器xNetSim
    5.1 OMNeT++ 简介
    5.2 xNetSim结构设计
        5.2.1 拓扑生成模块
        5.2.2 路由器模块
        5.2.3 报文模块
    5.3 模拟数据的收集
    5.4 本章小结
第六章 结束语
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]The TianHe-1A Supercomputer: Its Hardware and Software[J]. 杨学军,廖湘科,卢凯,胡庆丰,宋君强,苏金树.  Journal of Computer Science & Technology. 2011(03)



本文编号：3388350