基于前缀的片上网络容错源路由算法

为克服片上网络链路永久性错误带来的路由问题,提出一种基于前缀的片上网络容错源路由算法PFTSR。该算法适用于二维mesh片上网络,采用预测路径并根据反馈信息调整路径的方法进行路由探测。在仿真平台NIRGAM上进行仿真,实验结果表明,与传统片上网络容错源路由算法SRN相比,PFTSR极大降低了片上系统的功耗,并且在大多数情况下能减少探测到第一条路径的时间。     

片上网络容错路由算法研究

随着集成电路制造工艺的不断发展,集成在芯片上晶体管的数量也随之增多,已超过几十亿晶体管的规模,因此芯片上可以集成越来越多的IP核。随着芯片中IP核数量的增多,基于总线结构的片上系统(System-on-Chip,So C)已不能满足数据的通信要求,为了解决这个问题,片上网络(Network-on-Chip,No C)作为一种全新的互联结构被提出来。其核心是把网络设计的思想移植到芯片设计中,将片上资源互连起来,并将计算与通信分离。片上网络具有很好的空间可扩展性,采用的全局异步一局部同步的通信机制使并行通信效率更高。NOC带来了一种全新的片上通信方式,它的引入有利于提升可重用设计、解决通信瓶颈和全局同步等难题。本文在研究片上网络结构的基础上,针对片上网络多播通信的特点提出了一种多播容错路由算法。     

片上网络容错技术研究

片上网络是一种全新的片上计算机体系结构,对片上网络的研究主要包括拓扑结构、路由算法、服务质量、交换机制、拥塞控制、能耗和容错等突出问题,其中对容错方法的研究一直是研究的重点。在软件改进和硬件改进方面,容错方法可以分为路由算法容错和路由器结构容错两类。分析当前已有容错方法的适用情况、实现原理和实现方法,并且分析其延迟、吞吐率、功耗等性能及其优缺点,对容错方法的现状进行剖析并且为容错方法的下一步研究提供研究方向。     

片上网络容错路由算法分析和评价

片上网络技术是借鉴并行分布式计算机及传统计算机网络的概念解决片上多核系统的通信问题。片上网络代替片上总线通信,解决了片上总线结构所引起的可扩展性、效率、面积、功耗等问题。然而,片上网络在数据传输过程中可能由于各种原因产生故障,因此片上网络可靠性研究是当前一个研究热点。首先总结了片上网络故障分类,比较和分析了当前片上网络容错算法并给出其优势和缺陷,最后对全文进行总结,并给出了片上网络容错算法的展望。     

片上网络容错路由算法分析和评价

片上网络技术是借鉴并行分布式计算机及传统计算机网络的概念解决片上多核系统的通信问题。片上网络代替片上总线通信,解决了片上总线结构所引起的可扩展性、效率、面积、功耗等问题。然而,片上网络在数据传输过程中可能由于各种原因产生故障,因此片上网络可靠性研究是当前一个研究热点。首先总结了片上网络故障分类,比较和分析了当前片上网络容错算法并给出其优势和缺陷,最后对全文进行总结,并给出了片上网络容错算法的展望。     

低开销片上网络容错传输机制

随着工艺的不断进步,片上网络可靠性问题越发严峻。为了平衡性能和功耗,研究者们提出了许多针对链路比特错误的传输机制,提出了一种基于纠错编码和重传方案的传输机制,在此机制中,路由器只提供对包头进行检验的检错器,并重用网络接口中的译码器对整个数据包进行纠错。通过使用轻量级的检错电路减少了硬件和功耗开销,并且保证时延开销与端到端和点到点的纠错方案相同。     

一种片上网络的低延迟容错算法

为解决片上网络容错问题,利用端到端模式设计一种低延迟可靠传输算法。该算法利用发送端主动发送冗余数据包获得较小的延迟,将数据分成包集以提高链路利用率,进一步降低延迟。发送端只在收到接收端对当前包集的确认后才发送下一个包集的数据,由此保证高可靠性。通过不断发送数据包及端到端的反馈保证传输的正确性。NS-2仿真实验结果证明,该算法延迟低,片上通信可靠性高,可以有效处理传输过程中的瞬时错误。     

面向片上网络容错偏转路由器设计与优化

随着集成电路工艺进入纳米时代,可靠性已成为片上网络设计的一个关键因素。本文设计实现了一种基于增强学习的片上网络容错偏转路由器,该路由器在发送包的同时采用增强学习的方法对路由表进行重配置以实现容错路由。为了提高性能,我们对路由器进行了流水线优化设计,采用2级流水线实现。在TSMC65nm工艺下综合结果表明,2级流水线路由器频率提升了近一倍达到750MHz,而面积开销仅增加了22%。在合成通信模式下的模拟结果表明,2级流水线容错偏转路由器的平均网络延迟优于无流水线路由器。     

2D Mesh片上网络分区容错路由算法

为了减小路由表的规模且避免使用较多虚通道(VC),从而降低硬件资源用量,针对虫孔交换的2D Mesh片上网络提出了一种分区容错路由(RFTR)算法。该算法根据故障节点和链路的位置将2D Mesh网络划分为若干个相连的矩形区域,数据包在矩形区域内可使用确定性或自适应路由算法进行路由,而在区域间则按照up^*/down^*算法确定路由路径。此外,利用通道依赖图(CDG)模型,证明了该算法仅需两个虚通道就能避免死锁。在6×6 Mesh网络中,RFTR算法能减少25%的路由表资源用量。仿真结果表明,在队列缓存资源相同的情况下,RFTR算法能实现与up^*/down^*算法和segment算法相当甚至更优的性能。     

一种适用于2D Mesh片上网络的可重构容错路由算法

适用于2D Mesh片上网络的可重构容错路由算法,在芯片某些区域由于制造缺陷、使用老化等原因拓扑结构变得不再规整的时候,可以对网络节点重新进行配置,从而保证健康节点间的正常通信.基于SystemC的平台仿真表明该算法相对于传统算法可以获得更佳的网络性能.该算法是免于死锁的,同时对其可重构机制也给出了详细的论述.它还具有良好的扩展性,当系统规模增大的时候每个路由器的硬件开销保持恒定,而其容错能力也得到了增强.     

WMN中拜占庭容错网络结构及算法

为提高无线Mesh网络(WMN)的可靠性,以可信计算领域中的拜占庭容错原理为基础,引入拜占庭单元概念,构建一个WMN拜占庭容错网络结构,并提出一种拜占庭算法,用以改进现有WMN路由协议.仿真结果表明,改进的路由协议能对异常节点信息进行容错处理,获得正确的节点信息,增强网络的容错能力,达到提升WMN可靠性的目的.     

Fault Tolerant Faddeeva Algorithm

We present an algorithm based fault tolerant scheme suitable for array implementations of the Faddeeva algorithm. Our technique corrects errors due to multiple transient, intermittent, or permanent faults provided these are restricted to a single column of the array. We show how to find the location of the faulty column and to determine the correct Schur complement from the erroneous one. The fault recovery algorithm is of quadratic complexity in the number of rows of the input matrix while the hardware overhead is approximately four times the number of rows.     

一种基于主动复制的动态容错算法

对于诸如Web服务这种面向广域环境的分布计算,服务应答慢等同于不可用。它在不改变可用性的前提下对算法的性能提出了很高的要求。然而目前的容错算法很少致力于提高算法的性能。文中提出一种新的复制算法RRR。它的主要优点是:应答由处理速度最快的副本返回,响应时间短;节约系统资源;基于主动复制,但避免了重复嵌套呼叫问题。最后用理论分析和实验证明了算法的优点。     

一种基于主动复制的动态容错算法

对于诸如Web服务这种面向广域环境的分布计算，服务应答慢等同于不可用。它在不改变可用性的前提下对算法的性能提出了很高的要求。然而目前的容错算法很少致力于提高算法的性能。文中提出一种新的复制算法RRR。它的主要优点是：应答由处理速度最快的副本返回，响应时间短；节约系统资源；基于主动复制，但避免了重复嵌套呼叫问题。最后用理论分析和实验证明了算法的优点。     

一种面向Web服务的拜占庭错误容忍算法

随着Web服务的高速发展,其可靠性已经受到了越来越多的重视.针对当前拜占庭错误容忍算法对Web服务支持的不足,提出并设计了一种面向Web服务的拜占庭错误容忍算法.该算法与著名的CLBFT算法有显著区别.在Web服务中,为了支持组合服务必须对进行通信的Web服务双方都创建复制品,而CLBFT算法只在服务器方创建复制品.使用基于状态机的主动复制技术,在进行通信的Web服务双方都创建复制品.引入接收窗口和接收点对异步环境下的消息进行批量确认,同步各复制品收到消息的时间.用I/O自动机给出该算法的自动机模型,并通过遵循TPC-App Benchmark规范的实验平台实现了算法,验证了算法可行性.     

容错的网络声明式程序

介绍了基于递归规则的网络声明式语言Netlog的语法和分布式不动点语义,定义了强良好的程序,并证明了强良好的程序的计算结果对有限的消息丢失不敏感.     

基于超立方体容错路由算法分析*

基于超立方体的优良的拓扑性质,提出了一个应用于超立方体网络的容错路由算法.该容错路由算法是基于局部信息的,因为路由算法在路由过程中,只需要知道其邻节点的信息,而无须知道其他节点的出错情况.对于给定的源节点和目的节点,路由算法均能够找到一条最优容错路径,并且可以预防死锁.模拟实验结果表明,路由算法所构造的路由路径长度接近于两个节点之间的最优路径长度.     

提高冗余服务性能的动态容错算法

针对分布式应用的性能要求,引入了负载平衡机制,以便对activere plication和primary backup容错算法进行权衡.提出一种基于冗余服务的动态容错算法RAWA(read-any-write-any),能根据系统负载状况动态改变请求的quorum,不但提高了请求的处理速度,而且以一种简单、有效的方式实现了负载平衡.结合所提出的一致性维护和互斥访问机制,该算法可以适用于嵌套访问和状态服务.另外,还分析了RAWA算法的性能,并通过在CORBA平台上与其他容错算法的对比测试,证明RAWA算法在     

一种多媒体传感器网络容错分簇算法

在无线多媒体传感器网络分簇算法设计中,针对如何满足QoS需求并尽可能提高能量效率问题,提出了一种容错分簇算法。根据节点的剩余能量和质心选举簇头,采用容错机制和能量有效策略组织成簇,并动态调整数据包在簇头间的传输速率。仿真实验结果表明该分簇算法满足多媒体数据传输的可靠性和实时性需求,能有效延长网络的生命周期。     

一种避免拥塞的片上网络通信协议

为了平衡通信协议的自适应性和性能,提出一种避免拥塞的片上网络通信协议.该通信协议采用区分服务和自适应路由算法,区分服务提供不同等级数据流的质量保证型服务,自适应路由算法是一种避免拥塞的无死锁路由算法.通过OPNETM odeler建模仿真,结果表明该协议极大地改善了网络的平均链路利用率和端到端延迟.