本文關(guān)鍵詞：基于Mesh網(wǎng)絡(luò)的高效Oblivious路由算法研究

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【摘要】：Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)嚴(yán)格正交的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn),在當(dāng)前流行的多核計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中得到了廣泛使用。網(wǎng)絡(luò)之間的信息交流需要有一個(gè)良好的路由算法來保障,一個(gè)好的路由算法可以提高互連網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)吞吐率,降低網(wǎng)絡(luò)中消息的傳輸延時(shí)。之前的路由算法都需要使用多條虛擬通道來保證算法的無死鎖,但增加虛擬通道的數(shù)目會(huì)降低消息的傳輸速度,增大消息的總延遲,并且會(huì)增大路由器的成本和功耗。自適應(yīng)路由算法是在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行消息傳輸時(shí),如果遇到通道繁忙等情況時(shí)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的狀態(tài)自主選擇路徑進(jìn)行路由。提出了ePAR自適應(yīng)路由算法,保證無死鎖的同時(shí)降低了虛擬通道的使用數(shù)目,均勻模式下,ePAR算法性能與其他算法相類似；非均勻模式下,之前的自適應(yīng)路由算法的平均延遲在標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)用負(fù)載是22%時(shí)急速上升,而ePAR算法在31%時(shí)才急速上升。ePAR具有更好的性能,延遲比以前的算法好并且該算法不僅可以適用于3D-Mesh網(wǎng)絡(luò),同樣是應(yīng)用于nD-Mesh網(wǎng)絡(luò)。隨機(jī)Oblivious路由算法路由時(shí)不需要考慮網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),通過隨機(jī)地選擇在源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間存在的多條路徑進(jìn)行路由,具有較高的路由靈活性,能達(dá)到更好的性能。本文在奇偶轉(zhuǎn)彎的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)新的Oblivious路由算法OETURN,與不使用虛擬通道的DOR算法相比不同通訊模式下的網(wǎng)絡(luò)吞吐率都要好,與使用多條虛擬通道的算法相比雖然在其他通訊模式下的網(wǎng)絡(luò)吞吐率并不是很理想,但在平均情況下的網(wǎng)絡(luò)吞吐和其他算法相差不大,且之前的算法用到的虛擬通道數(shù)目至少為2條,而OETURN算法沒有用虛擬通道,這是一個(gè)很大的改進(jìn)。在3D-Mesh網(wǎng)絡(luò)上提出了一個(gè)Oblivious路由算法——OEPTURN路由算法,該算法在不使用虛擬通道的情況下實(shí)現(xiàn)了源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間多條路徑的Oblivious路由算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法與不使用虛擬通道的DOR算法相比不同通訊模式下的網(wǎng)絡(luò)吞吐率都要好,與使用多條虛擬通道的算法相比在平均情況下的網(wǎng)絡(luò)吞吐和其他算法相差不大。
【關(guān)鍵詞】：Mesh網(wǎng)絡(luò) 路由算法 自適應(yīng)路由算法 隨機(jī)Oblivious路由算法 虛擬通道 平均情況網(wǎng)絡(luò)吞吐率
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 存在的問題和發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.4 研究內(nèi)容和目標(biāo)12
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 Mesh網(wǎng)絡(luò)路由算法的基礎(chǔ)研究13-31
• 2.1 硬件模型13
• 2.2 路由器結(jié)構(gòu)13-14
• 2.3 虛擬通道14-16
• 2.4 交換方式16-18
• 2.5 轉(zhuǎn)彎模型18-19
• 2.6 通訊模式19
• 2.7 路由算法19-25
• 2.7.1 路由算法分類19-21
• 2.7.2 確定性路由算法21-22
• 2.7.3 隨機(jī)路由算法22-24
• 2.7.4 自適應(yīng)路由算法24-25
• 2.8 網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)25-26
• 2.9 網(wǎng)絡(luò)吞吐量分析26-28
• 2.10 死鎖問題28-31
• 第三章 Mesh網(wǎng)絡(luò)的高效自適應(yīng)路由算法31-37
• 3.1 平面自適應(yīng)算法31-32
• 3.2 新的自適應(yīng)路由算法ePAR32-34
• 3.3 仿真實(shí)驗(yàn)34-36
• 3.4 算法總結(jié)36-37
• 第四章 2D-Mesh網(wǎng)絡(luò)上的高效Oblivious路由算法37-49
• 4.1 提出算法的過程37-39
• 4.2 算法的設(shè)計(jì)思想39-40
• 4.3 算法描述40-42
• 4.4 實(shí)驗(yàn)仿真42-47
• 4.4.1 網(wǎng)絡(luò)吞吐率分析42-46
• 4.4.2 平均傳輸延時(shí)分析46-47
• 4.5 算法總結(jié)47-49
• 第五章 3D-Mesh網(wǎng)絡(luò)上的高效Oblivious路由算法49-59
• 5.1 提出算法的過程49-50
• 5.2 算法的設(shè)計(jì)思想50
• 5.3 算法描述50-53
• 5.4 實(shí)驗(yàn)仿真53-58
• 5.4.1 網(wǎng)絡(luò)吞吐率分析53-56
• 5.4.2 平均傳輸延時(shí)分析56-58
• 5.5 算法總結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 論文工作總結(jié)59
• 6.2 下一步工作展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 發(fā)表論文及科研情況65-67
• 致謝67

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