【摘要】：隨著并行計算系統(tǒng)中處理器數(shù)目的快速增加，系統(tǒng)中出現(xiàn)故障處理器的可能性也在急劇增大，這極大地降低了系統(tǒng)的可靠性。為了保證系統(tǒng)能夠正常工作，就必須準確、及時地定位故障。系統(tǒng)級故障診斷是自動定位并行計算機中故障處理器的一條行之有效的途徑，其基本思想，是讓處理器相互測試，通過對測試結果的分析定位故障。 與傳統(tǒng)的電網(wǎng)絡相比，光網(wǎng)絡具有極高的帶寬、極低的功耗、極低的時延等優(yōu)秀性質，被公認為下一代主流互連網(wǎng)絡�？梢杂脠D來表示光網(wǎng)絡的拓撲結構，其每個頂點表示由一個處理器、其局部存儲器以及相關的光路由器組成的集合，如果在兩個光路由器之間能夠建立一條直接光路，就用一條邊將兩個對應的頂點連接起來。 容錯性與診斷能力是衡量互連網(wǎng)絡性能的極為重要的指標。本文的主要目的，是借鑒傳統(tǒng)的容錯性研究方法，研究幾類典型光互連網(wǎng)絡的容錯性與診斷性，具體研究成果如下： (1)多網(wǎng)格超立方體是一類重要的光互連拓撲，在兼?zhèn)涑⒎襟w和網(wǎng)格的優(yōu)良性質的同時，它還規(guī)避了超立方體可擴性較差以及網(wǎng)格直徑較大的弱點。本文研究了多網(wǎng)格超立方體的診斷性。首先，在比較模型下確定了多網(wǎng)格超立方體的診斷度、強診斷度和條件診斷度，證明條件診斷度大致是診斷度和強診斷度的三倍。其次，在PMC模型下確定了多網(wǎng)格超立方體的診斷度、強診斷度和條件診斷度，證明條件診斷度大約是其診斷度和強診斷度的四倍。由此可見，通過忽略某些小概率事件，可以顯著地提升多網(wǎng)格超立方體的自我診斷能力。 (2)超網(wǎng)格是又一類重要的光互連拓撲。據(jù)報道，超網(wǎng)格特別適用于片上多機系統(tǒng)。本文首先研究了超網(wǎng)格的容錯性，然后在PMC模型下確定了超網(wǎng)格的g-鄰居條件診斷度。與傳統(tǒng)診斷和條件診斷相比，這種診斷方式顯著提高了光互連網(wǎng)絡的診斷能力。 (3)本文根據(jù)光通信的特點，定義了一種新的光網(wǎng)絡通信模式，引入了r-直徑和r-連通度的概念，它是傳統(tǒng)直徑和傳統(tǒng)連通度概念的推廣。在此基礎上，求得了超立方體的r-直徑和r-連通度。與傳統(tǒng)超立方體電互連網(wǎng)絡相比，引入的這種增強通信模式能顯著地減小網(wǎng)絡通信延遲，提高網(wǎng)絡容錯能力。 (4)最后，對本文工作進行了總結，并對后續(xù)研究工作進行了展望。 上述研究成果充分表明，與電網(wǎng)絡相比，光網(wǎng)絡不僅具有技術上的優(yōu)勢，而且具有更好的容錯性與更強的診斷能力，因而具有極為廣闊的應用前景。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP306.3
【圖文】：

圖 1.2 波分復用器和解復器的功能 of wavelength division multiplexer and dem互連網(wǎng)絡的實現(xiàn)，還需要很多理論器件（如光纖連接、垂直腔面發(fā)射發(fā)展和突破。述和微電子技術的飛速發(fā)展，單個處系統(tǒng)可以集成成千上萬個處理器，內(nèi)部結構也變得越來越復雜，這樣統(tǒng)中的一些部件出現(xiàn)故障的可能性在進行信息存儲、信息處理、信息證系統(tǒng)在其存在故障部件時，仍然的容錯性研究成為計算機系統(tǒng)領域的

【參考文獻】

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本文編號：2786171