本文關鍵詞：基于Mesh網絡的高效Oblivious路由算法研究

  更多相關文章： Mesh網絡 路由算法 自適應路由算法 隨機Oblivious路由算法 虛擬通道 平均情況網絡吞吐率

【摘要】：Mesh網絡作為一個嚴格正交的拓撲結構,具有結構簡單的特點,在當前流行的多核計算機體系結構與片上網絡系統(tǒng)中得到了廣泛使用。網絡之間的信息交流需要有一個良好的路由算法來保障,一個好的路由算法可以提高互連網絡的網絡吞吐率,降低網絡中消息的傳輸延時。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目會降低消息的傳輸速度,增大消息的總延遲,并且會增大路由器的成本和功耗。自適應路由算法是在網絡中進行消息傳輸時,如果遇到通道繁忙等情況時可以根據網絡當前的狀態(tài)自主選擇路徑進行路由。提出了ePAR自適應路由算法,保證無死鎖的同時降低了虛擬通道的使用數目,均勻模式下,ePAR算法性能與其他算法相類似；非均勻模式下,之前的自適應路由算法的平均延遲在標準化實用負載是22%時急速上升,而ePAR算法在31%時才急速上升。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網絡,同樣是應用于nD-Mesh網絡。隨機Oblivious路由算法路由時不需要考慮網絡狀態(tài),通過隨機地選擇在源節(jié)點到目的節(jié)點之間存在的多條路徑進行路由,具有較高的路由靈活性,能達到更好的性能。本文在奇偶轉彎的基礎上提出了一個新的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絡吞吐率都要好,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絡吞吐率并不是很理想,但在平均情況下的網絡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目至少為2條,而OETURN算法沒有用虛擬通道,這是一個很大的改進。在3D-Mesh網絡上提出了一個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現了源節(jié)點到目的節(jié)點之間多條路徑的Oblivious路由算法。實驗結果表明,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絡吞吐率都要好,與使用多條虛擬通道的算法相比在平均情況下的網絡吞吐和其他算法相差不大。
【關鍵詞】：Mesh網絡 路由算法 自適應路由算法 隨機Oblivious路由算法 虛擬通道 平均情況網絡吞吐率
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 研究現狀10-11
• 1.3 存在的問題和發(fā)展趨勢11-12
• 1.4 研究內容和目標12
• 1.5 論文組織結構12-13
• 第二章 Mesh網絡路由算法的基礎研究13-31
• 2.1 硬件模型13
• 2.2 路由器結構13-14
• 2.3 虛擬通道14-16
• 2.4 交換方式16-18
• 2.5 轉彎模型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 隨機路由算法22-24
• 2.7.4 自適應路由算法24-25
• 2.8 網絡性能指標25-26
• 2.9 網絡吞吐量分析26-28
• 2.10 死鎖問題28-31
• 第三章 Mesh網絡的高效自適應路由算法31-37
• 3.1 平面自適應算法31-32
• 3.2 新的自適應路由算法ePAR32-34
• 3.3 仿真實驗34-36
• 3.4 算法總結36-37
• 第四章 2D-Mesh網絡上的高效Oblivious路由算法37-49
• 4.1 提出算法的過程37-39
• 4.2 算法的設計思想39-40
• 4.3 算法描述40-42
• 4.4 實驗仿真42-47
• 4.4.1 網絡吞吐率分析42-46
• 4.4.2 平均傳輸延時分析46-47
• 4.5 算法總結47-49
• 第五章 3D-Mesh網絡上的高效Oblivious路由算法49-59
• 5.1 提出算法的過程49-50
• 5.2 算法的設計思想50
• 5.3 算法描述50-53
• 5.4 實驗仿真53-58
• 5.4.1 網絡吞吐率分析53-56
• 5.4.2 平均傳輸延時分析56-58
• 5.5 算法總結58-59
• 第六章 總結與展望59-61
• 6.1 論文工作總結59
• 6.2 下一步工作展望59-61
• 參考文獻61-65
• 發(fā)表論文及科研情況65-67
• 致謝67

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