Правильная ссылка на статью:
Власов А.А., Нехорошкова Л.Г., Шестаков А.С..
Моделирование межпроцессорного интерфейса в ПВС с комбинированной топологией
// Кибернетика и программирование. – 2014. – № 4.
– С. 76-86.
DOI: 10.7256/2306-4196.2014.4.12606.
DOI: 10.7256/2306-4196.2014.4.12606
Читать статью
Аннотация: В докладе рассматриваются задачи, которые должны быть решены при моделировании коммуникационной структуры ПВС. С комбинированной или иначе смешанной топологии на основе гиперкубов: двоичного (ДК), обобщенного (ОГ), обобщенного кольцевого (ОКГ) и обобщенного кольцевого гиперкуба дополненного магистралями (ОКГМ). Первые три структуры можно моделировать на основе модели ОКГМ так как алгоритмы задания их топологий практически одинаковы .
Моделирование ОКГМ имеет особенности, поскольку наличие магистралей существенно влияет на величину диаметра, пропускную способность, сложность организации межпроцессорного интерфейса, поскольку передача данных между узлами структуры сможет осуществляться как по непосредственным связям, так и по магистралям. В результате этого необходим оптимальный выбор пути с учетом состояния соседних узлов и занятости магистрали (магистралей) с которой связан данный узел. С этой целью формируется слово состояния, в котором отражена занятость магистрали и непосредственных связей с соединенными узлами и состояние самого узла, прием, передача или транзит данных. Для упрощения выбора направления и выбора пути вводиться понятие и, соответственно, параметр цены магистрали. Моделирование маршрутизации и транзакций не представляет трудностей, поскольку структура обладает высокой степенью размерности. Основным элементом системы моделирования является коммутационный процессор, на который возлагаются основные функции коммуникационной среды.
Последовательность разработки системы моделирования выдвигает следующие требования к проектированию программного продукта на основе итерационный-инкрементной модели при использовании:
объектно-ориентированного проектирования и СУБД, что вызвано необходимостью работы с большим количеством данных и быстрой обработкой результатов. Также необходимо использование языков высокого уровня которые дают возможность построения приложений реального времени, обладают свойствами многопоточности и масштабируемости. В работе используются аналитические методы теории вычислительных систем, метод имитационного моделирования, методология объектно-ориентированного проектирования. В статье рассматриваются вопросы связанные с исследованием существующих и перспективных топологий ПВС типа гиперкуб. Новизна заключается в том, что впервые представлена топология ПВС на основе обобщенного гиперкуба дополненная магистральными связями. Определены основные параметры, исследуются характеристики на основе имитационного моделирования. Приводится сравнение параметров с хорошо известными топологиями типа гиперкуб.
Ключевые слова: двоичный гиперкуб, обобщённый кольцевой гиперкуб, решётка-тор, обобщённый гиперкуб, трансляция, маршрутизация, коммутационная структура, моделирование, пакет связей, межпроцессорный интерфейс
Библиография:
Bhuyan L. N. Agrawal D. P., “Generalized Hypercube and Hyperbus Structures for a Computer Network,” IEEE Transactions on Computers, December 1984 (vol. 33 no. 12), рр. 323–333.
Каравай М. Ф., Подлазов В. С. Расширенный обобщенный гиперкуб как отказоустойчивая системная сеть для многопроцессорных систем // Управление большими системами. 2013. вып. 45. М.: ИПУ РАН. с. 344–371. URL: http://ubs.mtas.ru/upload/library/UBS4515.pdf
Arimili B., Arimili R., Chung V. et al. The PERCS High-Performance Interconnect // 18th IEEE Symposium on High Performance Interconnects. 2009. p. 75–82.
Гергель В.П., Стронгин, Р.Г. Основы параллельных вычислений для многопроцессорных вычислительных систем.// Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2003. 184 с.
Власов А.А. Михеев П.В Коммуникационная среда на основе однородной коммутационной структуры // Труды междунар. конф. по информ. сетям и системам. ICINAS-2000.–СПб., 2000. С. 439-452.
Власов А.А. Параллельная вычислительная система с масштабируемой струк