互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)ppt課件-資料下載頁
2025-05-05 22:06本頁面
【正文】 (1)級(jí)控制 每一級(jí) 所有開關(guān) 只用 一個(gè)控制信號(hào)控制，該級(jí) 所有開關(guān) 處于同一種狀態(tài)； (2)單元控制 每個(gè)開關(guān)都有 單獨(dú)的控制 信號(hào)，各自可處于不同的狀態(tài)； (3)部分級(jí)控制 第 i級(jí) 的所有開關(guān)分別用 i+1個(gè)信號(hào)控制，控制信號(hào)隨級(jí)數(shù)增加而遞加。 ? 級(jí)間連接 (ISC)模式： 均勻洗牌、蝶式、交換 ? 常用 開關(guān)模塊 ： 2 2， 4 4， 8 8。 多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)控制方式 47 【 例 】 Omega網(wǎng)絡(luò) ? 8 8 Omega網(wǎng)絡(luò)， 3級(jí)。 2 2開關(guān)。 級(jí)數(shù)一般為 logkn ? 網(wǎng)絡(luò)左側(cè)有 8個(gè)輸入，右側(cè)有 8個(gè)輸出。 ? 級(jí)間連接 (ISC)是對(duì) 8個(gè)對(duì)象的均勻洗牌模式。 ? 控制 開關(guān)狀態(tài) 可實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的多種連接。 ? 交叉開關(guān)復(fù)雜性 O((n logkn) w)。 w是 MIN設(shè)計(jì)中鏈路寬度。(假設(shè) k*k開關(guān)為基本構(gòu)件 )。 48 Omega網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)造 Omega網(wǎng)絡(luò)的 2 2開關(guān)的四種連接方式： 直通、交叉、上播和 下播 。 開關(guān)模塊及狀態(tài)： ?上播 和 下播不能構(gòu)成 置換 （允許一個(gè)輸入連接兩個(gè)輸出） 49 【 例 4】 一個(gè)多級(jí)立方體網(wǎng)采用二功能開關(guān)和交換函數(shù)構(gòu)成，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。使交換開關(guān)的設(shè)置處于某一種工作狀態(tài)，可以得到的不同的多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)。 (1)當(dāng)所有開關(guān)都直通時(shí) ，實(shí)現(xiàn)恒等變換； (2)當(dāng) A、 B、 C、 D四個(gè)開關(guān)交換，其余直通時(shí)實(shí)現(xiàn) C０； (3)當(dāng) E、 F、 G、 H四個(gè)開關(guān)交換，其余直通時(shí)實(shí)現(xiàn) C1； (4)當(dāng) I、 J、 K、 L四個(gè)開關(guān)交換，其余直通時(shí)實(shí)現(xiàn) C2。 50 交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò) 可看作單級(jí)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。帶寬和互連特性最好。交叉點(diǎn)能在 (源，目的 )之間動(dòng)態(tài)連接，每個(gè)交叉點(diǎn)開關(guān)根據(jù)程序要求動(dòng)態(tài)設(shè)置“ 開 ”或“ 關(guān) ”。如圖是多處理機(jī)中處理機(jī) 存儲(chǔ)器間的交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。 51 交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò) ? 在處理機(jī)和存儲(chǔ)模塊間用交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè) 共享存儲(chǔ)型 多處理機(jī)，實(shí)際是一個(gè)存儲(chǔ)器訪問網(wǎng)絡(luò)。支持并行 (或交叉 )存儲(chǔ)器訪問。 ? 每個(gè)處理機(jī)可同時(shí)訪問不同的存儲(chǔ)模塊。同時(shí)接通幾個(gè)交叉點(diǎn)開關(guān)。 ? 每個(gè)存儲(chǔ)模塊一次只能滿足一臺(tái)處理機(jī)的請(qǐng)求。每一列只能接通一個(gè)交叉點(diǎn)開關(guān)。 ? 在多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)同一存儲(chǔ)模塊時(shí)，交叉開關(guān)要分解所發(fā)生的沖突。 ? 每臺(tái)處理機(jī)可能會(huì)產(chǎn)生一系列地址，同時(shí)訪問多個(gè)存儲(chǔ)模塊。 52 向量并行處理機(jī) (VPP 500) ?采用大型交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。 PE為 帶存儲(chǔ)器的處理機(jī) ， CP代表 控制處理機(jī) 。 ?網(wǎng)絡(luò)中，每行和一列只能接通一個(gè)交叉點(diǎn)開關(guān)。處理機(jī)間的交叉開關(guān)實(shí)現(xiàn)處理機(jī)之間的置換連接（一對(duì)一）。 ? n*n交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)一次最多可連通 n個(gè) (源，目的 )處理機(jī)對(duì)。 53 三種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)比較 1) 硬件復(fù)雜性 ? 總線互連 成本低。連線復(fù)雜性由數(shù)據(jù)總線和地址總線的寬度決定。地址線可為數(shù)據(jù)總線的一部分。 256根數(shù)據(jù)線和 64根地址線代表當(dāng)今總線的設(shè)計(jì)水平。 總線互連 開關(guān)的硬件復(fù)雜性隨 分接頭數(shù) n和 數(shù)據(jù)通路寬w兩者線性增加。 ? 交叉開關(guān) 復(fù)雜性隨 n*n w乘積而增大，其中 n*n 對(duì)應(yīng)交叉開關(guān)中的交叉點(diǎn)數(shù)， w是交叉開關(guān)中的通路寬度。 ? 多級(jí)網(wǎng)絡(luò) (MIN)，硬件復(fù)雜性函數(shù)為 O((nlogkn)w)，復(fù)雜性位于總線和交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)之間。 ? 總線、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)、交叉開關(guān)硬件復(fù)雜性呈增加趨勢(shì) 。 54 2）處理器帶寬 ? 總線系統(tǒng)中 n個(gè)處理器競(jìng)爭(zhēng) 總線帶寬 。假設(shè)時(shí)鐘頻率為 f，則總線的每個(gè)處理器 帶寬 在函數(shù)O(wf/n)和 O(wf)范圍內(nèi)變化。 ? MIN和交叉開關(guān)具有較寬的處理器帶寬，該帶寬隨函數(shù) O(wf)線性變化。 ? 在多級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸要經(jīng)過 多級(jí)開關(guān)， 總線和交叉開關(guān)只需 較少時(shí)間 (1或 2周期 )來 傳輸單位數(shù)據(jù)。 ? 交叉開關(guān)具有最高的處理器帶寬。 ? 總線、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)、交叉開關(guān) 的 處理器帶寬 呈增加趨勢(shì) 。 55 3 聚集帶寬 ? 聚集帶寬 物理概念是：在一個(gè)給定的網(wǎng)絡(luò)中，從一半結(jié)點(diǎn)到另一半結(jié)點(diǎn)，每秒傳輸信息的最大位數(shù)。 ? 結(jié)論： 多級(jí)網(wǎng)絡(luò)（ MIN）比 總線 或 交叉 開關(guān)互連具有更大的 聚集帶寬 。 56 表 、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)、交叉開關(guān)的主要特性。 表 動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和帶寬性能一覽表
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