HDRA:一种基于历史寻径信息的分布式路由算法

直接互连网络已成为构建大规模并行系统的主流网络互连体系结构,路由算法对互连网络的通信性能和并行系统性能的发挥起着重要作用。针对静态互连网络,提出一种新的基于路由表查找技术的分布式路由算法HDRA,该算法有效地利用历史寻径信息,加快路由寻径速度,提高网络传输性能,而且算法设计简单,易于硬件实现。     

浅谈互连网络的通信与wormhole寻径

并行处理机MPP由于其良好的可扩展性和联高性能价格比,已成为实现超高性能计算的重要支持工具。MPP系统性能的发挥极大程度上依赖于互连网络的通信性能,对于并行计算来说,寻径技术是至关重要的。互连网络中采用的寻径算法决定了消息在网络中如何选取路径,其性能对网络效率的发挥起着重要作用。该文以多机系统中的各种消息寻径方式概述为背景,着重讨论wormhole消息寻径方式。     

一种高效全自适应路由算法的构造框架

路由算法在大规模并行处理机 (MPP)系统中对互连网络通信性能和系统性能的发挥起着关键作用 .深入分析消息在网络中寻径特性 ,提出“最佳寻径网 (BNR)”概念 ,根据 BNR构造全自适应路由算法设计框架 ,并给出一类 Mesh网络基于 BNR的全自适应路由算法 BBFAM的设计 .性能分析表明 ,BBFAM是一类高效全自适应路由算法 ,从而证明 BNR构造框架对网络设计人员确能提供有效的路由算法设计指导 .     

局部网络的互连技术

本文分析了均匀网络之间和非均匀网络之间的互连。讨论了在不影响各子网性能的情况下,解决互连系统的编址、寻径和协议转换等问题。     

一种高效全自适路由算法的构造框架

路由算法在大规模并行处理机（ＭＰＰ）系统中对互连网络通信性能和系统性能的发挥起着关键作用,深入分析消息在网络中寻径特性,提出“最佳寻径网（ＢＮＲ）”概念,根据ＢＮＲ构造全自适应路由算法设计框架,并给出一类Ｍｅｓｈ网络基于ＢＮＲ的全自适应路由算法ＢＢＦＡＭ的设计,性能分析表明,ＢＢＦＡＭ是一类高效全自适应路由算法,从而证明ＢＮＲ构造框架对网络设计人员确能提供有效的路由算法设计指导。     

超级递归基准互连网络性能分析

1 引言在并行处理领域,研究并行机中多处理器连接的方式(即互连网络)是一个很重要的课题。互连网络是MPP的核心部分,拓扑结构、寻径控制和流控策略是其要素。为了降低互连网络的代价、提高其传输性能和可伸缩能力,研究人员已经提出了许多种互连网络,其中Delta网络和基准网络是较早提出的总体性质较好的互连网络,它们已被用于许多种并行机中处理器连接的拓扑结构(如BBNTC-2000,IBM RP3)。Delta网络具有较高的频带和性能价格比,但可扩展性差。基准网络使用2×2交换开关,具有简单的寻径控制和较好的可伸缩性等性质,但硬件代价较大。从集成电路技术角度,系统规模的增大使得许多互连网络结构难以实现,系统的组装受限于组装单元的管脚数(边界面积)和布局面积,这种组装技术是互连网络结构的最     

一类双环网的特征分析及寻径控制

本文首先提出双环网中任意节点之间的最短路径求取方法，而后针对一类跨度为ｈ（≤Ｌ√」＋１）的双环网进行拓扑分析（Ｎ为网络规模），并构造了一个十分简便的最优寻径算法，最后给出一个容错寻径算法。     

虫孔网络中的自适应路由算法

互连网络是大规模并行计算机的重要组成部分,路由算法是其中决定网络性能的重要因素,自适应路由算法视网络工作状态可以在源到目的结点之间存在的多条路径中选择合适的一条传送消息,因此选径的灵活性和通道利用率高,提高了网络效率,增强了网络容错能力。文中在直接网络结构基础上对采用虫孔路由的自适应算法进行讨论,给出了一个总结综述。     

反图对角网格中可容错的自适应路由算法

提出一种新型的网络结构－反图对角网格，分析反图对角网格网络的优点，在这种新型网络结构上提出了一种可容错的自适应路由算法，无故障情况下消息通过无死锁确定性路由进行寻径，有故障情况下消息通过自适应路由沿着故障块进行寻径。     

VTFTR：高维胖树中的无死锁容错路由算法

随着近年来高性能计算系统规模的急剧扩大,高性能互连网络的可靠性成为愈发重要的问题。高维胖树是一种结合了胖树与多维环网优点的网络拓扑结构,凭借其良好的可扩展性与网络性能在E级时代具有广阔的应用前景。然而,目前关于高维胖树中容错路由算法的相关研究较为有限,其可靠性问题亟待解决。为提高高维胖树拓扑在高性能互连网络中的容错能力,进一步提高对应超算系统的运行效率,提出一种用于高维胖树中叶交换机故障的容错路由算法VTFTR。该算法结合转向模型与虚通道切换的思想,通过严格控制报文在无故障路径与容错路径中的转向,使用少量的容错虚通道与额外跳步实现高维胖树中的无死锁容错。实验结果表明,在单点故障情况下,VTFTR算法的容错路径较对比算法有2~4个跳步的减少,在4 096个节点规模的网络中,当叶交换机故障数量为10时,在故障叶交换机不同的分布情况下,该算法能够以1.4%~2.0%的吞吐率下降作为代价来保持全网无故障节点之间的互连。     

标签Petri网的路径信息在故障诊断中的应用

针对一类由标签Petri网模拟的离散事件系统的故障问题,提出一种利用网结构中路径信息的诊断方法.假设标签Petri网模型的网结构是已知的,隐藏在系统传感器或者执行机构中的故障用不可观测的变迁或者可观测且标记不可分辨的变迁模拟.首先,在故障诊断过程前,提出网结构转化规则转化原始Petri网;随后,在转化后Petri网的子...     

一种智能网络磁盘文件数据容错算法

针对目前存储系统中的DAS、NAS存储方案存在的单点故障与性能瓶颈问题,介绍了一种新型的智能网络磁盘(IntelligentNetwork Disk,IND)存储系统结构,提出了一种面向智能网络磁盘存储系统的文件数据容错算法,理论分析和仿真实验结果表明:多个智能网络磁盘(IND)采用这种容错算法时,其并行数据读取性能良好,已经具备很强的单点容错能力;这表明文中提出的文件数据容错算法能够实现智能网络磁盘之间的容错处理。     

A Kind of Multistage Interconnection Networks with Multiple Paths

1ThisworkwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina,GralltNo.69473024.1IntroductionMultiprocessorsystemsoftenuseinterconnectionnetworkstoconnectproces-sorsormemorymodules-Atime-sharedbusisthesimplestformofinterconnectionnetworks,butitcannotprovidetheperformancerequiredinmultiprocessorsystemstoday.Acrossbarswitchnetworkisanalternativeusedintheearliersystemstoimplementinterconnection.Theonlydelaytoconnectinputstooutputsisthatofasingleswitchinggate,butacrossbarswitchnetworkisver…     

实时操作系统CPU使用率监测的软件容错研究

在硬件实时操作系统中,系统CPU的使用率是系统性能的一项重要指标,如果任务占据了系统的全部CPU,其它任务将无法继续运行,给系统带来灾难性后果。 通过分析实时操作系统中软件运行的特点,系统设计需要采取一定容错策略,以提高系统可靠性和容错能力。在μC/ OS-Ⅱ实时操作系统下对飞行控制软件中的任务进行实时监测。首先给出在μC/ OS Ⅱ实时操作系统下CPU使用率的计算方法,合理提出CPU的监测周期。其次,给出对CPU使用率异常的故障检测算法,对故障进行故障处置,提高系统的容错能力。最后,通过在MPC5674飞行控制计算机中编写嵌入式飞行控制软件来验证四种对CPU使用率异常的处置方法。仿真结果表明,实时操作系统中CPU的软件容错方法可以有效提高系统可靠性和容错能力。     

无线传感器网络中具有容错能力的连通支配集构造算法*

根据无线传感器网络中虚拟骨干节点极易失效的问题,建立了一个具有容错能力的连通支配集。首先提出了一种分布式连通支配集构造算法DACDS;然后在这个算法基础上,根据一般构造容错支配集的规则,提出了容错算法kCDS;最后根据该算法的缺点,对其作了一个改进,并对kCDS和改进kCDS算法进行了仿真。仿真结果表明,改进kCDS算法具有更好的性能。     

基于2D-Mesh的容错路由算法

提出一种基于2D-Mesh只使用2条虚通道的容错路由算法,少于需要4条虚通道的Boppana算法,以及需要3条虚通道的Duan算法。算法基于块故障模型,故障块可以是f-ring,也可以是f-chain。无故障时算法用最短路径路由消息,当消息被故障块阻塞时使用绕道策略进行路由。在不重叠和重叠故障区情况下分别给出算法无死锁性的证明过程。     

一种改进的基于免疫网络模型(aiNet) 的故障诊断算法

根据抗体群与抗原群的匹配关系,提出一种改进的基于免疫网络模型(aiNet)的故障诊断算法.建立了自适应调整剪枝和抑制阈值的规则,并对K近邻算法的附加距离阈值加以限制,提高了基于aiNet故障诊断算法对已知故障的识别率,克服了其不能识别新故障的缺点.仿真结果表明,改进算法具有优良的故障诊断性能.     

Chwa & Hakimi故障模型方程诊断的理论基础

针对基于对称比较的系统级故障模型———Chwa&Hakimi模型 ,建立起“方程诊断”的有关概念 ,把该模型等价地转换为一个方程 (或方程组 )。对于一类特殊的Chwa&Hakimi模型找到了求全体相容故障模式的具体算法 ,该算法为寻求一般情形下Chwa&Hakimi模型的全体相容故障模式奠定了理论基础和算法基础。     

容错最早时限优先调度

最早时限优先调度（EDF）是最优的动态可抢占先级实时调度算法,具有灵活、简单和高效的特点,但并没有考虑实时系统的容错要求。本文提出一种容错EDF算法,实现在规定时间段内的单个错误容错。本文详细分析了该算法的容错机制,证明了该算法的正确性,并给出了算法的可调度条件。     

软件容错模型中的容错实时调度算法

在软件容错模型的容错实时调度算法中,主部分可执行性的预测精度是影响调度算法性能的关键.针对此问题提出了DPA(deep-prediction based algorithm)和EDPA(EDF-based DPA)算法.算法考虑当前时间至替代部分通知时间之间的任务执行情况,通过构建预测表对待执行主部分的可执行性进行精确预测.当主部分不发生错误时算法根据预测表调度任务. DPA依照预测表中通知时间的先后顺序调度主部分,而EDPA则按照EDF算法调度预测表中的主部分.模拟结果表明,DPA和EDPA较目前同类算法可获得更多的主部分执行时间,降低CPU的消耗.当软件错误率较低、任务周期较短时,算法能够以较小的调度开销获得较高的调度性能.