大规模并行处理计算机系统的新型互连网络技术方案

本发明专利技术提供一种大规模并行处理计算机系统的新型互连网络的扩展方法，该互连网络中的超结点是由路由器互连，而不是由高速总线互连，使超结点互连的路由器的２ｎ个端口中的每一个端口需和其他２ｎ－１个端口相连。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种大规模并行处理计算机系统互连网络的扩展方法，特别是指一种。在此之前本专利技术人申请了专利“大规模并行处理计算机系统的新型互连网络技术”(专利申请号为97116994.2)；所专利技术的新型互连网络是在综合反图拓扑互连网络和交叉开关(或高速总线)的优点的基础上提出来的，其原理如附图说明图1所示，为已知的4元二维新型互连网络框图。图中的网络为一个4元二维新型互连网络，横线和竖线表示网络通道，例如CC。横网络通道和竖网络通道的交叉点处的黑点为路由器，例如R03。路由器可根据路由算法和路由机制将所接收到的数据送到目的地。图1中的每一个路由器有四个端口，分别和其上、下、左、右的网络通道相连。图1中的圆圈表示的处理机结点，例如N000、N331。处理机结点简称结点。结点接在网络通道上。图1中的虚线表示一行或一列的4个结点通过交叉开关(或高速总线)互连，例如CSX0或CSY0。结点有3个端口，如图2中所示的1、2、3，图2为已知的三端口结点示意图。端口1接交叉开关(或高速总线)，端口2和端口3分别接结点两侧的网络通道CC。专利“大规模并行处理计算机系统的新型互连网络技术”不但网络延迟时间短，而且所互连的结点数量为常规的K元n立方体互连网络所互连的结点数量的n倍。一个K元n立方体新型互连网络可视为一个超结点，多个超结点可组成规模更大的新型互连网络，所互连的结点数可增加更多。令图1中的4元二维新型互连网络为一个超结点，16个超结点可组成一个16元二维新型互连网络，超结点中的相应结点可用高速总线互连，如图3所示，为已知的超结点中的相应结点通过高速总线互连的示意框图。图中的虚线方格表示超结点(例如SN00)，每个超结点中有32个结点(只画出一行和一列结点，共8个结点)。连接超结点的高速总线用粗线表示，例如HSBX0。超结点中的结点用小圆圈表示，例如N301。连接超结点内部的4个结点的交叉开关(或高速总线)用细线表示，例如CSX3。扩展后的新型互连网络所连接的结点数可增加到原来的16倍，即从32扩展到512。可以看出，在这个超结点互连方案中，为了连接超结点之间的高速总线，结点需要增加一个端口，即从3个端口增加到4个端口，从而使结点的复杂度增加，另外，超结点之间的互连还需要增加很多高速总线。本专利技术的目的在于，提供一种，使“大规模并行处理计算机系统的新型互连网络技术”中的超结点之间的互连简化。本专利技术提供一种，其中的互连网络中的超结点是由路由器互连，而不是由高速总线互连。使超结点互连的路由器的2n个端口中的每一个端口需和其他2n-1个端口相连。为进一步说明本专利技术的原理、特征及实现方法以下结合附图对本专利技术作一详细描述，其中图1是已知的4元二维新型互连网络框图；图2是已知的三端口结点示意图；图3是已知的超结点中的相应结点通过高速总线互连的示意图；图4是已知的4个超结点的排列示意图；图5是本专利技术的4个超结点的互连的示意图；图6是已知的二维新型互连网络的超结点内部的路由器功能示意图；图7是本专利技术的二维新型互连网络的超结点之间的路由器功能示意图；图8是已知的64个超结点组成的新型互连网络示意图。本专利技术是在先申请的专利“大规模并行处理计算机系统的新型互连网络技术”(专利申请号为97116994.2)中的超结点的互连技术的改进。使专利“大规模并行处理计算机系统的新型互连网络技术”中的超结点由路由器互连，而不是由高速总线互连。对于二维新型互连网络，4个超结点的排列可如图4所示，图中的SN00、SN01、SN10和SN11为超结点。本专利技术的4个超结点的连接如图5所示。图中的圆圈表示结点(例如N000)，粗线表示交叉开关(例如CSX00)。小黑点表示超结点内部的路由器(例如R62)，其功能示意图如图6所示，它只须完成数据在横网络通道X和竖网络通道Y之间的传送。图5中的大黑点表示超结点之间的路由器(例如SR73)，其功能示意图如图7所示，它可使数据在任意方向传送。也就是互连网络中的超结点是由路由器互连，而不是由高速总线互连，使超结点互连的路由器的2n个端口中的每一个端口需和其他2n-1个端口相连。若超结点为K元立方体新型互连网络，将多个这样的超结点可组成一个规模更大的立方体新型互连网络。图8为一个由64个超结点组成的互连网络，图中的每一个小立方体表示一个超结点，例如SN030。路由器的端口数为2n，n表示互连网络的维数。对于超结点内部的路由器，它的每一端口和2(n-1)个端口相连；对于超结点之间的路由器，它的每一端口和2n-1个端口相连。二维新型互连网络的路由器的端口数为4，对于超结点内部的路由器，每一端口只需和另外两个相邻的端口相连；对于超结点之间的路由器，每一端口要和另外3个端口相连。三维新型互连网络的路由器的端口数为6，对于超结点内部的路由器，每一端口要和另外4个端口相连；对于超结点之间的路由器，每一端口要和另外5个端口相连。三维新型互连网络的路由器比二维的复杂很多，可由交叉开关实现。权利要求1.一种，其特征在于互连网络中的超结点是由路由器互连，而不是由高速总线互连，使超结点互连的路由器的2n个端口中的每一个端口需和其他2n-1个端口相连。全文摘要本专利技术提供一种,该互连网络中的超结点是由路由器互连,而不是由高速总线互连,使超结点互连的路由器的2n个端口中的每一个端口需和其他2n－1个端口相连。文档编号G06F15/173GK1249472SQ98120058公开日2000年4月5日 申请日期1998年9月29日 优先权日1998年9月29日专利技术者夏培肃 申请人:中国科学院计算技术研究所 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模并行处理计算机系统的新型互连网络的扩展方法，其特征在于：互连网络中的超结点是由路由器互连，而不是由高速总线互连，使超结点互连的路由器的２ｎ个端口中的每一个端口需和其他２ｎ－１个端口相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏培肃，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]