在3D-Mesh网络中的两种路由研究

在研究并行计算机系统容错时,路由算法是一个极为重要的研究课题。主要研究的是自适应路由算法和确定性路由算法在3D-Mesh网络上的性能。在每个结点具有独立的出错概率的模型下,提出的方法使得能够严格地推导出路由算法的成功概率,从而能够对算法进行分析和比较。研究结果表明,自适应路由算法具有明显的优势。一方面,自适应路由算法基于局部信息而变得高效;另一方面,自适应路由算法对于结点出错和网络规模具有更好的健壮性,而使其具有更高的成功概率。     

Mesh网络路由算法容错性的概率分析

该文基于k-Mesh子网的概念提出了两个简单的基于局部信息和分布式的Mesh网络容错路由算法，并对其容错性进行概率分析；在每个结点具有独立的出错概率的假设条件下，推导出路由算法成功返回由正确结点组成的路径的概率．该文运用严格的数学推理，证明了Mesh网络结点出错概率只要控制在1．87％以内，则对于多达几十万个结点的Mesh网络，提出的路由算法具有99％的概率确保找到正确结点组成的路径．路由算法的时间复杂性是线性的．模拟结果表明路由算法所构造的路由路径长度非常接近于两结点之间的最优路径长度．     

三维Mesh网络容错路由算法及其概率分析

基于三维Mesh网络中k-Mesh子网连通的概念提出一个简单的基于局部信息和分布式的容错路由算法，并对其容错性进行概率分析．假设每个结点具有独立的出错概率，推导出路由算法成功返回由正确结点组成的路径的概率,结果表明即使三维Mesh网络上非常简单的路由算法也有相当高的成功概率．算法的时间复杂性是线性的,所构造的路由路径长度非常接近两点间的最优路径长度．另外，基于k-Mesh子网容错模型提出的容错路由算法是基于局部信息的和分布式的，因而具有很好的实际意义．     

Torus网络中容错路由算法的设计与概率分析

基于k-Torus子网的概念提出了一个简单的Torus网络容错路由算法。假设结点出错相互独立,计算出路由算法成功路由的概率。对于几十万个结点以上的Torus网络,提出的路由算法构造通路的概率可达99%,且所提出的路由算法具有线性的特点。     

点对点网络容错路由算法的概率分析

基于网络中结点错误概率 ,提出一种新的概率分析方法 ,对网络中点对点的路由算法的容错性概率、路径长度、算法复杂性进行严格的推导 .以超立方体网络为分析的网络拓扑 ,提出在其上的一个路由算法 .分析表明 :在所有实际规模的超立方体网络中 (其结点数可以高达十亿个 ) ,在相当大的结点出错概率 (可高达 8% )的情况下 ,路由算法可达到 99.9%的成功概率     

基于WDM技术的虚拟多环互连网络的自适应路由算法

自适应路由算法能够根据网络状态选择能回避阻塞或故障结点的路径，使得链路得到有效利用，均匀分布通信流量，减少平均传输延时，最大限度地提高网络的性能。该文针对一种结构简单、易于实现、性能较优的多跳虚拟环网结构DS－WDM Ring设计了三种自适应路由处算法。在PC机上设计并实现了路由算法模拟模型，对DS－WDM Ring上的自适应路由算法和静态路由算法进行了模拟，统计出了几种路由算法在不同的网络负载下的平均阻塞率、平均跳数、平均延时和结点端口的利用率，比较分析了几种路由的性能。     

基于子网的E-2DMesh网络容错单播路由算法

基于k-E-2DMesh子网连通概念和局部信息,提出分布式E-2DMesh网络容错单播路由算法。对算法容错性进行概率分析,假设每个节点具有独立的出错概率,推导出路由算法成功返回由正确节点组成路径的概率。推理结果表明,对于规模较大的E-2DMesh网络,当k值为3而节点出错概率小于0．03％时,该算法找到正确节点所组成路径的概率大于等于99％。其具有线性时间复杂性,构造的路由路径长度接近2点间最优路径长度。     

网络容错路由算法概率分析的一种新的方法

该文提出了一种新的概率分析方法来研究在给定结点错误概率的情况下超立方体网络强容错路由算法的容错性的概率。针对文中提出的基于新的局部连通性网络容错模型的高效的强容错路由算法犤1犦,该文首次严格证明了一个具有1024个结点的10维超立方体网络能够容许多达4.7%的错误结点而具有99%的概率确保找到正确结点组成的路径,而如果结点的错误概率不超过0.1%,则所有实际规模的超立方体网络能够具有99.9%的概率确保找到正确结点组成的路径。该算法的时间性能是最优的,且该算法构造的路径的长度不超过源结点和目的结点之间海明距离的两倍加上一个很小的常数。     

片上网络路由算法分析与评估

本文对片上网络中的确定性XY路由算法和基于拐弯模型的4种自适应路由算法进行分析,并采用Noxim模拟器在6种合成通信模式下对5种路由算法的性能进行评估。实验结果表明,在均匀随机通信模式下,XY路由算法的性能优于自适应路由算法;在置换1和混洗通信模式下,奇偶路由算法的性能优于其他路由算法;在置换2、位反和蝶形通信模式下,负向优先路由算法的性能优于其他路由算法。     

点对点并行路由算法及容错性概率分析

用概率性分析方法,研究了在结点错误概率性分布的情形下,超立方体网络的点对点并行路由算法,并对算法的容错性概率、路径长度、算法复杂性进行了严格的推导。提出的算法是基于任意给定两个正确结点可以找出n条不相交的路径。分析了算法保证一条或多条路径同时联通的概率达到99.99%时结点的错误概率上界,同时考虑了两点间的海明距离变化,得出了较好的理论结论与计算结果。方法为研究超立方体网络容错性与并行路由算法提供了一种新的途径与新的考虑角度,具有更一般与更接近实际的意义。     

基于PRDT的16节点NoC路由算法

网络结构对于片上网络系统的性能和功耗发挥着重要作用，PRDT(2,1)有着较低的网络直径和平均距离、常数的节点度以及良好的可扩展性，这些特点使其非常适于NoC。为了提高小规模PRDT的路由性能，该文提出了一种binary路由算法，当网络规模不大于16时，该算法无须使用虚拟通道即可实现无死锁路由，通过增加少量虚拟通道，可改进为完全自适应路由算法。对所提出的路由算法与原有的向量路由算法进行仿真比较，结果显示binary算法在硬件成本较低的同时，性能更为优异，完全可以应用于基于PRDT的小规模NoC网络。     

移动传感器网络中基于概率分布的动态的低冗余路由算法

受到节点移动、有限的存储空间及能量等因素的影响,容延迟移动传感器网络在将数据汇聚至Sink过程中伴随着较高的丢包率与数据冗余,传统的确定性路由机制难以应用。对此,利用节点在一定数量时间槽内与Sink点连通的概率分布,提出了一种动态的、分布式的路由算法。该算法充分利用了节点的移动性,使网络在保持低冗余的同时,具有较高的数据送达率。实验结果表明,在节点数多、移动速度快、节点传输距离大的网络中,该算法更具优势。     

点对点网络容错路由算法的路径长度分析

用概率性分析方法 ,研究了在结点错误概率性分布的情形下超立方体网络点对点容错路由算法的路径长度 ,得出了算法的路径长度期望值 ,分析表明 :对于结点错误概率 p≤ 10时 ,源点 U到终点 V所在的 k维子立方体的路径长度期望值不超过 1.11* h,比以往通常的长度分析结果 2 * h小得多 .提出一种改进的算法并证明这一新算法所构造的路径长度的期望值不大于 1.11h- 0 .11k 2 ,这大大改进了以前的路径 2 h k 2 ,其中 h为 U与 V的 Ham ming距离 .     

多路路由算法及其在QoS路由中的应用

提出一个分布式服务质量路由算法,以求在不影响已存在连接的服务质量的前提下,寻找满足服务质量要求的可行路,该算法根据网络运营状况不同,改变寻路范围,当网络资源很充裕,寻路花费可忽略,可行路的存在性是首要问题时,寻路范围可以是整个网络,使得只要存在可行路,就一定能找到;当网络资源匮乏,寻路信息应尽可能少时,寻路范围将减少,直至每点只向一个邻点发送寻路信息,但其接通率不少于最短路算法。     

无线传感器网络中 Schnyder 路由算法的优化与实现

基于节点虚拟位置的几何路由协议是无线传感器网络研究的一个重要方向。目前,Schnyder路由算法中,当网络拓扑中节点失效时,Schnyder wood的结构被破坏,贪婪条件满足的概率将随着节点失效率的升高而急剧降低,算法已不能保证消息的可达。受现实生活中指南针的启发,本文针对这一问题提出一种新的算法,采用计算源节点分别与下一跳节点和目的节点形成的角度作为选择下一跳节点的依据,称为贪婪指南针双模型路由算法,可以在节点失效较高时仍保证消息的可达。最后,通过实验验证该改进算法可以有效改善几何路由算法中由于节点失效而导致的消息不可达问题。     

Mesh网络容错广播路由算法的概率分析

One-to-all or broadcast communication is one of the most important communication patterns and occurs in many important applications in parallel computing. This paper proposes a fault tolerant, local-irdormation-based, and distributed broadcast routing algorithm based on the concept of k-submesh-cormectivity in all-port mesh networks.The paper analyzes the fault tolerance of the algorithm in terms of node failure probability. Suppose that every nodehas independent failure probability, and deduce the success probability of the broadcast routing, which successfully routes a message from a source node to all non-faulty nodes in the networks. The paper strictly proves that the broadcast routing algorithm with the success probability of 99％ to route among all non-faulty nodes on mesh networks with forty thousand nodes, in case that the node failure probability is controlled within 0.12％ Simulation results show that the algorithm is practically efficient and effective, and the time steps of the algorithm are very closeto the optimum.     

蚁群算法在LEACH路由协议中的应用

减少网络能量损失,增加网络的生成时间是无线传感网络的重要研究内容。LEACH是针对无线传感网络设计的低功耗自适应的路由算法。但是传统LEACH路由算法存在簇首开销过大、簇规模分布不均匀等问题。针对LEACH算法存在的缺点,从成簇方式和簇头路由拓扑提出改进方案,成簇半径随着距离Sink节点的增加而减小,簇首间采用蚁群算法进行路由优化。实验从网络节点存活的节点数目和节点的平均耗能两个指标对仿真结果进行评价,仿真结果显示改进算法网络的生存时间比传统结果提高了15％,节点平均能耗降低20％。改进算法可有效减少网络的总能量消耗,均衡网络的负载。