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。     

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。     

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 .     

局部子立方体连通的超立方体网络容错路由算法和概率分析研究

In this paper, first we analyze and give opinions of fault tolerant routing and probabilistic analysis. Then,on the basis of locally subcube-connected hypercube networks, we put forward some ideas to develop efficient fault tolerant routing algorithms and powerful probabilistic analysis techniques to study fault tolerant models and the corre-sponding routing algorithms, which is of great importance to the research of parallel computer interconnection net-works.     

星形网络的容错并行路由研究及概率分析

对具有错误结点的星形网络中的点与点之间的容错并行路由问题进行了研究,提出了一种新的具有容错能力的点对点的并行路由算法。严格证明了新算法的正确性,讨论了新算法的时间复杂度,并对新算法所找到的路径的长度进行了分析。用概率分析的方法对新算法的容错性概率进行了严格地推导,计算出概率的上下界。     

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.     

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。     

具有大量错误结点的超立方体网络中并行路由算法

本文讨论具有大量错误结点的超立方体网络中的并行路由算法。假定Hn是一个局部k-维子立方体连通用的n-维超立方体网络,本文提出的并行路由算法能够找出至少K=min（Dk(u),Dk(v）条并行路径,其中每一条路径的长度不超过（dH(Uk,Vk）＋3）2^k。该算法的时间复杂度为O（Kn2^k）。这里,Dk(u）和Dk(v）分别代表源结点u和目的结点v的正确的邻结点个数（不考虑u和v所在的k－维子立方体内部的邻结点）,dH(Uk,Vk）代表源结点u和目的结点v所在的两个k－维子立方体Uk和Vk之间的海明距离。本文还考察了了k=3的特殊情况,在k=3并且有分别不超过12．5％和25％的错误结点的情况下,该算法的时间复杂度为O（Kn）,并且每一条路径的路径长度分别在大约1．5和2倍源结点和目的结点之间的海明距离之内。该算法只要求结点知道其邻结点的状态,而无需知道整个网络信息,也就是说,该算法是基于局部信息的,因而该算法具有很强的实际意义。     

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．     

具有大量错误结点的超立方体网络中的单播路由算法的设计与分析

本文讨论具有大量错误结点的超立方体网络中的单播路由算法，假定Hn是一个局部3－维子立方体连通的n-维超立方体网络并且每一个基本的3－维子立方体中分别最多有1个和2个错误结点，本文提出的单播路由算法能够在线性时间找到路径长度分别为源结点和目的结点之间大约1．5倍和2倍海明距离的次优路径，我们提出的单播路由算法只需要结点知道其邻结点的状态，而无需知道整个网络信息，也就是说，该算法是基于局部信息的，因而该算法具有很强的实际意义。     

具有大量错误结点的超立方体网络中的高效路由算法的设计与讨论

该文提出了容错超立方体网络的一个很自然的机关报概念;局部连通性;讨论了两种类型的局部连通性;大局中部k-维子立方体连通性和局部子立方体连通性;一个局部连通的超立方体网络可容许大量错误结点且能确保超立方体网络是全局连通的;给出了满足局部连通性条件的超立方体网络中的几个高效的容错路由算法,文中的容错路由算法是分布式的和基于局部信息的,因而具有很强的实际意义。     

自适应路由算法优于确定性路由算法

在研究并行计算机系统的容错时。自适应路由算法是一个极为重要的研究课题．它是在网络结点出错时，算法通过可选择的路径进行路由．在每个结点具有独立的出错概率的模型下，研究Mesh网络上自适应路由算法和确定性路算法的性能．本文提出的技术使得我们能严格地推导出路由算法的成功的概率，从而能分析和比较算法的性能．研究结果表明自适应路由算法具有明显的优势：一方面确定性路算法需要全局错误信息而变得高效性，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具有更高的成功概率．     

基于路由选择能力的容错路由选择

本文基于路由选择能力的概念,建立了一个有效的路由选择算法,该算法在故障超立方上具有较强的容错性,并可在不连通的故障立方体或含有故障边的立方体上使用。     

一种实用的互联网络RPn(k)及其路由算法

基于环的简单扩展性和Petersen图的短直径,提出了一类新型互联网络RPn(k),研究了该互联网络的性质,它不但具有正则性和良好的可扩展性,还具有比RP(k)互联网络更短的网络直径、更好的可分组性以及更小的网络构造开销。最后,讨论了RPn(k)网络的路由问题,给出了点点路由算法,其通信效率为[k/2]+2n个时间步。在节点个数相同时,RPn(k)比RP(k)网络上的路由算法的通信效率有明显提高。