处理设备通信互连方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种处理设备通信互连方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取单向环形链路中每个处理设备的通信请求；确定所述通信请求的优先级的高低；根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路；其中，所述节点包括处理设备，处理设备具有多个光输入输出端口；处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据。采用本方法能够有效节约提高带宽的成本。够有效节约提高带宽的成本。够有效节约提高带宽的成本。

【技术实现步骤摘要】
处理设备通信互连方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及通信
，特别是涉及一种处理设备通信互连方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的发展，对计算机内部CPU之间的通信或者计算机与计算机之间的通信的效率和性能要求越来越高，当通信带宽指标不断提高时，基于电信号的单条链路的通信频率由于受到能耗、链路损耗等因素无法无限制地提升，因此不得不并发地使用数条乃至数百条链路进行并发通信以提高理论带宽。但这又造成了链路间的信号串扰问题，使得链路的布局布线成为一大难题，最终，物理链路的低利用率限制了整个互连系统的性能发挥。
[0003]使用光信号替代电信号可以解决电信号中的通信频率、串扰和功率问题，但光信号难以暂存的特性使其派生出新的问题而无法彻底解决物理链路成为系统瓶颈这一现状。在CPU到CPU的互连中，光信号的特性使得互连模式更多为点对点的物理连接，导致要么每两个CPU之间都拥有一条点对点物理链路，要么两个CPU不存在点对点的物理链路，其之间的通信要通过其它1个乃至数个 CPU的中转实现；对于每两颗CPU之间都拥有一条点对点物理链路，当CPU 数量大于8时，每颗CPU上互连接口的数量过多从而降低其应用价值；对于两个CPU需要通过其它CPU中转进行通信，由于采用光信号的中继实现，通常将光信号转换为电信号后再根据信号内容决定中继方向，再转换为光信号完成中继，大大增加了时延并引发了链路争用问题。在计算机主机到计算机主机的互连系统中，目前常使用交换机完成上述节点与节点之间的连接任务，保证交换速率的同时，降低了每个节点的接口需求，但同样受限于光信号极难暂存，目前的交换机内部仍然使用电信号完成交换，这意味着困扰电信号系统的功耗、串扰、布局布线等问题仍然困扰着交换机的设计制造，从而使交换机成为整个系统的瓶颈。
[0004]然而，传统计算机内部多颗CPU的互连，或多台计算机主机的互连，通常采用对称链路构建技术，即上行链路和下行链路在物理层面上完全对称。但在真实的业务场景中，无论是CPU到CPU的互连，还是计算机主机到计算机主机的互连，均很少存在双向物理链路均为满载的场景，通常的传输场景为单边满载，此时，对于互连的两个节点而言，上行链路的吞吐量往往不到下行链路带宽的1/10。这意味着对于传统互连系统，底层物理链路的利用率是很低的。
[0005]因此，目前对处理设备之间的通信效率有极高的要求情况下，在处理设备之间增加理论带宽的成本很高，并且具有链路间的信号串扰问题。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低提高带宽的成本的处理设备通信互连方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0007]一种处理设备通信互连方法，所述方法包括：
[0008]获取单向环形链路中每个处理设备的通信请求；
[0009]确定所述通信请求的优先级的高低；
[0010]根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路；其中，所述节点包括处理设备，处理设备具有多个光输入输出端口；
[0011]处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据。
[0012]在其中一个实施例中，所述通信请求包括源地址、目的地址、数据量；
[0013]所述根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路，包括：
[0014]获取优先级最高的通信请求，确定该通信请求的源地址、目的地址；
[0015]根据该通信请求的源地址、目的地址从单向环形链路中选取距离最近的节点的空闲状态的端口构建的空闲链路，并对空闲链路中各节点的相应端口进行锁定；其中，节点的端口状态包括空闲状态和锁定状态。
[0016]在其中一个实施例中，在处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据之后，包括：对空闲链路中各节点已经完成通信数据发送的端口进行释放；其中，释放后的节点的端口为空闲状态。
[0017]在其中一个实施例中，所述根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路包括：依次对未构建空闲链路的当前优先级最高的通信请求选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路；所述处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据包括：在选取的节点的空闲状态的端口不能构建空闲链路时，对已经构建空闲链路的通信请求，处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据。
[0018]在其中一个实施例中，在选取的节点的空闲状态的端口不能构建空闲链路时，对已经构建空闲链路的通信请求，处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据之后，包括：对未构建空闲链路的通信请求，提高优先级权重；其中，所述优先级权重大于1，所述通信请求的优先级为数据量与优先级权重之积。
[0019]在其中一个实施例中，所述确定所述通信请求的优先级的高低，包括：按照通信请求的数据量的大小确定通信请求的优先级的高低；或，按照通信请求的源地址或目标地址的等级确定通信请求的优先级的高低；或，按照通信请求的发送时间的先后确定通信请求的优先级的高低。
[0020]在其中一个实施例中，所述单向环形链路为，具有多组光输入输出端口的多个处理设备，和用于动态可配置地连接至少部分的所述多个处理设备的输入输出端口的BENES光交换装置，组成的环形互连网络拓扑结构。
[0021]一种处理设备通信互连装置，所述装置包括：
[0022]通信请求获取模块，用于获取单向环形链路中每个处理设备的通信请求；
[0023]优先级确定模块，用于确定所述通信请求的优先级的高低；
[0024]空闲链路构建模块，用于根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路；其中，所述节点包括处理设备，处理设备具有多个光输入输出端口；
[0025]通信数据发送模块，用于处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据。
[0026]一种用于上述处理设备通信互连方法的处理设备通信互连系统，包括：
[0027]多个处理设备，具有多组光输入输出端口；
[0028]BENES光交换装置，用于动态可配置地连接至少部分的所述多个处理设备的输入输出端口；
[0029]控制电路，与所述处理设备和BENES光交换装置连接，用于获取单向环形链路中每个处理设备的通信请求，确定所述通信请求的优先级的高低，并根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路；
[0030]其中，所述多个处理设备和所述BENES光交换装置组成环形互连网络拓扑结构。
[0031]在其中一个实施例中，所述BENES光交换装置的数量与每个处理设备所具有的输入输出端口数量相同。
[0032]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0033]获取单向环形链路中每个处理设备的通信请求；
[0034]确定所述通信请求的优先级的高低；
[0035]根据通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理设备通信互连方法，其特征在于，所述方法包括：获取单向环形链路中每个处理设备的通信请求；确定所述通信请求的优先级的高低；根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路；其中，所述节点包括处理设备，处理设备具有多个光输入输出端口；处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据。2.根据权利要求1所述的处理设备通信互连方法，其特征在于，所述通信请求包括源地址、目的地址、数据量；所述根据通信请求的优先级节点的空闲状态的端口，构建空闲链路，包括：获取优先级最高的通信请求，确定该通信请求的源地址、目的地址；根据该通信请求的源地址、目的地址从单向环形链路中选取距离最近的节点的空闲状态的端口构建的空闲链路，并对空闲链路中各节点的相应端口进行锁定；其中，节点的端口状态包括空闲状态和锁定状态。3.根据权利要求2所述的处理设备通信互连方法，其特征在于，在处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据之后，包括：对空闲链路中各节点已经完成通信数据发送的端口进行释放；其中，释放后的节点的端口为空闲状态。4.根据权利要求1所述的处理设备通信互连方法，其特征在于，所述根据通信请求的优先级选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路包括：依次对未构建空闲链路的当前优先级最高的通信请求选取节点的空闲状态的端口，构建空闲链路；所述处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据包括：在选取的节点的空闲状态的端口不能构建空闲链路时，对已经构建空闲链路的通信请求，处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据。5.根据权利要求4所述的处理设备通信互连方法，其特征在于，在选取的节点的空闲状态的端口不能构建空闲链路时，对已经构建空闲链路的通信请求，处理设备通过空闲链路发送所述通讯请求对应的通信数据之后，包括：对未构建空闲链路的通信请求，提高优先级权重；其中，所述优先级权重大于1，所述通信请求的优先级为数据量与优先级权重之积。6.根据权利要求1所述的处理设备通信互连方法，其特征在于，所述确定所述通信请求的优先级的高低，包括：按照通信请求...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦梦远，郝沁汾，
申请(专利权)人：无锡芯光互连技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：