互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-05-20 22:06本頁(yè)面
【正文】 –單 向環(huán)：鏈路數(shù)為 N，直徑 N1，度為 2，對(duì)稱(chēng)，等分寬度為 2。 – 結(jié)點(diǎn)度為 4：鏈路數(shù)為 24，直徑 3（紅色結(jié)點(diǎn)），度為 4， 對(duì)稱(chēng)，等分寬度為 8。帶弦環(huán)的一種特殊情形。 全連接網(wǎng)絡(luò)是最復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)同其他 結(jié)點(diǎn)都連接，直徑為 1，度數(shù)是 (N1)。不對(duì)稱(chēng)，等分度為1。 –根部 結(jié)點(diǎn) 和連到 根部鏈路 上的 負(fù)載量 較大，為系統(tǒng)的瓶頸。 35 – 星形實(shí)際上是一種二層樹(shù)（如右圖）。 36 Nr ? – N個(gè)結(jié)點(diǎn)的 r?r網(wǎng)格，有 2N 2r條鏈路， 直徑為 2（ r1)， 結(jié)點(diǎn)度為 4， 非對(duì)稱(chēng)，等分寬度為 r。 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)擴(kuò)充性好，易在 VLSI芯片上實(shí)現(xiàn)。 38 網(wǎng)格的變形 搏動(dòng)式陣列 （ Systolic Array） 39 0維 立方體 1維 立方體 2維 立方體 3維 立方體 4維 立方體 – n立方體由 N = 2n個(gè)結(jié)點(diǎn)構(gòu)成。結(jié)點(diǎn)度隨維數(shù) 線性 增加。直徑通常為 2n，結(jié)點(diǎn)度為 3，對(duì)稱(chēng)。 ? 特點(diǎn)： –網(wǎng)絡(luò)中開(kāi)關(guān)元件可以控制（ 有源）。 –網(wǎng)絡(luò) 邊界上 的 開(kāi)關(guān) 元件可與處理機(jī)相連。 43 1 總線系統(tǒng) ? 總線是一組公用通信通路，通過(guò) 導(dǎo)線 和 插座 把各臺(tái)處理機(jī)、存儲(chǔ)模塊和外圍設(shè)備與總線連接起來(lái)。 ? 組成： 處理機(jī) 、 存儲(chǔ)模塊 、 局部 Catch、 I/O部件 和 外圍設(shè)備等 。 44 總線系統(tǒng)一般特點(diǎn) ? 處理機(jī) 、 存儲(chǔ)模塊 和 外圍設(shè)備 均 與總線相連，分時(shí)工作。 ? 每臺(tái)處理機(jī)都能訪問(wèn)公共總線，有 局部 catch。多請(qǐng)求下 總線仲裁邏輯 將總線分配給一個(gè)請(qǐng)求。 ? 主要問(wèn)題： 總線仲裁、中斷處理、一致性協(xié)議和 總線事務(wù)處理 （帶寬窄）。 ?多級(jí)網(wǎng)絡(luò)則包含 多級(jí)開(kāi)關(guān) 和 多級(jí)連接 模式。 ? 相鄰級(jí)開(kāi)關(guān)間有固定的 級(jí)間連接（ ISC)。 a和 b常為 2的整數(shù)冪 ? 級(jí)控制、單元控制、部分級(jí)控制 三種 控制方式。 (1)級(jí)控制 每一級(jí) 所有開(kāi)關(guān) 只用 一個(gè)控制信號(hào)控制，該級(jí) 所有開(kāi)關(guān) 處于同一種狀態(tài)； (2)單元控制 每個(gè)開(kāi)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(kāi)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。 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)。 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。 ? 控制 開(kāi)關(guān)狀態(tài) 可實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的多種連接。 w是 MIN設(shè)計(jì)中鏈路寬度。 48 Omega網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)造 Omega網(wǎng)絡(luò)的 2 2開(kāi)關(guān)的四種連接方式： 直通、交叉、上播和 下播 。使交換開(kāi)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)。 50 交叉開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò) 可看作單級(jí)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。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(kāi)關(guān)根據(jù)程序要求動(dòng)態(tài)設(shè)置“ 開(kāi) ”或“ 關(guān) ”。 51 交叉開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò) ? 在處理機(jī)和存儲(chǔ)模塊間用交叉開(kāi)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(wèn)網(wǎng)絡(luò)。 ? 每個(gè)處理機(jī)可同時(shí)訪問(wèn)不同的存儲(chǔ)模塊。 ? 每個(gè)存儲(chǔ)模塊一次只能滿(mǎn)足一臺(tái)處理機(jī)的請(qǐng)求。 ? 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(kāi)關(guān)要分解所發(fā)生的沖突。 52 向量并行處理機(jī) (VPP 500) ?采用大型交叉開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。 ?網(wǎng)絡(luò)中，每行和一列只能接通一個(gè)交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)。 ? n*n交叉開(kāi)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)。連線復(fù)雜性由數(shù)據(jù)總線和地址總線的寬度決定。 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。 ? 交叉開(kāi)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(kāi)關(guān)中的交叉點(diǎn)數(shù)， w是交叉開(kāi)關(guān)中的通路寬度。 ? 總線、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)、交叉開(kāi)關(guān)硬件復(fù)雜性呈增加趨勢(shì) 。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。 ? 在多級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸要經(jīng)過(guò) 多級(jí)開(kāi)關(guān)， 總線和交叉開(kāi)關(guān)只需 較少時(shí)間 (1或 2周期 )來(lái) 傳輸單位數(shù)據(jù)。 ? 總線、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)、交叉開(kāi)關(guān) 的 處理器帶寬 呈增加趨勢(shì) 。 ? 結(jié)論： 多級(jí)網(wǎng)絡(luò)（ MIN）比 總線 或 交叉 開(kāi)關(guān)互連具有更大的 聚集帶寬 。 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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