光互连网络通信模式及通信协议研究（可复制毕业论文）.pdf

摘要并行计算机是高性能计算机领域的重要研究方向,大规模并行机的关键是需要高效、快速、大容量的互连网络,所以改善并行计算机性能的关键问题是设计高性能的互连网络。电互连网络不仅存在着“瓶颈效应”、运算速度有限、时钟歪斜、互连带宽受限等问题,而且从工艺上也是无法解决的。由于光信号具有并行、高速和可在空间交叉互连等特点,所以光互连网络可以克服电互连网络的以上种种限制并且无电磁干扰问题,能大大提高运算互连网络中无串扰的实现通信模式的调度问题,给出了基于时域法的无串扰的实现置换路由的三种调度算法,讨论了算法的时间复杂度以及所需要的调度次数的上界。其次,解决了在腥绾挝薮诺氖迪种没宦酚傻奈侍猓缓螅纸ǜ媒峁乒愕饺我馔ㄐ模式,讨论了它们的无串扰通信问题。再次,分析和比较了现有的光网络中的分布式波长本文的主要研究工作及创新点如下:⒎治龉饣チ绲难芯肯肿矗ü饣チ绲耐仄私峁埂⒉慰寄P汀⒎掷嗪脱芯咳鹊等。对网络中存在的诸如单播、组播、广播、选播和置换路由等通信模式进行深入的理⒏隽薆绲囊恍┬灾始笆迪种没宦酚傻某逋淮问***⑸逋坏某湟L跫且给出了基于时域法的无串扰的实现置换路由的三种调度算法,讨论了算法的时间复杂度以及所需要的调度次数的上界。⒎治龊捅冉狭讼钟械姆植际讲ǔぴち粜镾和椋赋隽似渲写嬖诘奈侍猓在此基础上提出改进的策略协议。试验结果表明,改进的波长预留协议可以降低⒔樯芰酥耐缒D馊砑﨨在不同操作系统下的安装过程,然后介绍了哪D关键词:光互连网络、通信模式、光多级互连网络、置换路由、串扰、分布式波长预留协中图分类号:的准确性和稳定性。因此研究光互连网络具有重大的现实意义。本文首先分析了光互连网络的研究现状及各种通信模式。然后,重点讨论了在光多级预留协议,提出改进的策略。最后,对提出的协议用网络模拟软件辛四D猓っ改进的波长预留协议可以降低阻塞率。论探讨。⒔饩隽嗽贐中如何无串扰的实现置换路由的问题,然后,又将该结果推广到任意通信模式,讨论了它们的无串扰通信问题。阻塞率。原理、步骤,并举例说明了模拟的过程。议、.●,
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第一章光互连网络概述互连网络的提出及意义以实现编程模型的网络事务处理唧。它必须以尽可能小的延迟完成这个任务,并允许大量这到目前为止,人们对更高计算能力的需求还是越来越迫切。尽管从年到年,处理器的性能大约每攴环砑丛佣取⒂τ玫墓婺:徒饩龇桨傅闹柿咳圆欢贤动着处理器向更快的速度发展⋯。在国防、太空、汽车制造业和科学领域已经出现了大量具有巨大挑战性的应用问题,它们要求计算机具有每秒钟万亿次级浮点运算高性能计算机技术是现代科学研究、工程技术开发和大规模数据处理的关键支撑技术,没有高性能计算机,大量复杂问题的计算和事务处理就无法在合理的时间内完成。利用高性能计算机还可以解决一些仅靠理论及实验的方法无法解决的问题,例如核爆炸模拟、宇宙的形成及演变过程研究、中长期天气预报、石油地质勘探、数字地球和大规模事务处理并行计算是在并行计算机或分布式计算机等高性能计算系统上所作的超级计算,是为了解决大规模、大数据量的大型科学计算而发展起来的一门学科。由于种种因素的制约及使用计算机方式的改变,单台计算机系统的性能与功能难以满足应用需求的情况下,由多个计算机节点经专门设计的互连网络紧密耦合而构成的大规模并行处理系统,以及由多个自主的高性能节点经计算机网络连接组成的分布处理环境,将成为高性能计算机领域的重要研究方向。目前,大规模并行机从连接性质来看有两种:一种就是分布式内存计算机。另一种是共享内存计算机。无论哪一种,这其中的关键是需要高效、快速、大容量的互连网络,以实现处理器和处理器或处理器和内存之间的信息交换或者通信。所以改善并行计算机性能的关键问题是设计高性能的互连网络。因此互连网络的设计就变得尤为重