超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法及系统，该方法包括以下步骤：S1.第1到n‑1棵独立生成树的构造；S11.构造出

【技术实现步骤摘要】
超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法及系统
本专利技术属于通信
，具体涉及一种超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法及系统。
技术介绍
现有的超立方体结构的数据中心网络广播方法主要借助于独立生成树来实现。独立生成树是针对某个网络构造具有相同根顶点的一组特殊的生成树。在任意两棵生成树中，根到任何一个顶点之间所经过的边和顶点均不相同。针对具有2n个顶点的n维超立方体Qn而言，其上均存在n棵以任一顶点(设为r)为根的完全独立生成树。我们将数据S沿着这n棵独立生成树广播，因根r到任何一个顶点(设为v)之间存在n条互不干扰的独立路径，在坏掉不超过n-1台服务器的情况下，v仍能接受来字r的数据S。但是，在近年来提出的基于超立方体Qn线图L(Qn)的数据中心网络上，任意顶点的连通度为2n-2。现有超立方体上的可靠广播方法，并不适用于超立方体线图网络L(Qn)。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法及系统。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法，包括以下步骤：S1.第1到n-1棵独立生成树的构造；S11.构造出中n-1棵以0为根的独立生成树TA，1，TA，2，...，TA，n-1；对上述树中的每一个顶点加上2n-1，即可得到中n-1棵以2n-1为根的独立生成树TB，1，TB，2，...，TB，n-1；S12.按照从左到右方向将上述的两组树TA，i和TB，i的中间顶点连接起来，断开TB，i中构成环路的边，得到树Ti″，这里i＝1，2，...，n-1；S13.将Ti″依据边顶点方法转换，得到L(Qn)上的子树Ti′，这里i＝1，2，...，n-1；S14.对Ti′增加边顶点，得到的树为Ti，这里i＝1，2，...，n-1；S2.第n到2n-2棵独立生成树的构造；S21.构造出中n-1棵以0为根的独立生成树TA，1，TA，2，...，TA，n-1和中n-1棵以2n-1为根的独立生成树TB，1，TB，2，...，TB，n-1；S22.按照从右到左方向将上述的两组树TA，k和TB，k的中间顶点连接起来，断开TA，k中构成环路的边，得到树Tk+n-1″，这里k＝1，2，...，n-1；S23.将Tk+n-1″依据边顶点方法转换，得到L(Qn)上的子树Tk+n-1′，这里k＝1，2，...，n-1；S24.对Tk+n-1′增加边顶点，得到的树为Tk+n-1，这里k＝1，2，...，n-1。作为优选的方案，第1到n-1棵独立生成树的构造时，对于一个图G，其线图L(G)中的顶点为图G中的边；线图L(G)中的顶点称为边顶点，其构造方法如下：令L(G)为空，对于G中的任一边(x，y)，将顶点[x，y]添加到L(G)中；这里[x，y]被称为边顶点，其中[x，y]和[y，x]代表同一个顶点；对于G中任意相邻的边(x，y)和(y，z)，在L(G)中连接边顶点[x，y]和[y，z]；对于边顶点[x，y]，其为含x分量的顶点或含y分量的顶点。作为优选的方案，步骤S14中对Ti′分三种情况增加边顶点：S141.对于和之间的边，转换成边顶点后，设为[u，v]，(u＜v)，挂接到Ti′中含分量u的顶点上；S142.对于TB，i中断开的边(x，y)，设在TB，i中x是y的父亲顶点，转换成边顶点后，挂接到Ti′中含x分量的顶点上；S143.对于在L(Qn)但不在Ti′中的每一个顶点，设为[a，b]；假设a有偶数个数的1，当a以二进制表示时，设Ti′中离根最近的含a分量的顶点为[a，z]，连接[a，b]和[a，z]。作为优选的方案，步骤S24中对Tk+n-1′分三种情况增加边顶点：S241.对于和之间的边，转换成边顶点后，设为[u，v]，(u＜v)，挂接到Tk+n-1′中含分量v的顶点上；S242.对于TA，k中断开的边(x，y)，设在TB，k中x是y的父亲顶点，转换成边顶点后，挂接到Tk+n-1′中含y分量的顶点上；S243.对于在L(Qn)但不在Tk+n-1′中的每一个顶点，设为[a，b]；假设b有奇数个数的1，当b以二进制表示时，设Tk+n-1′中离根最近的含b分量的顶点为[b，w]，连接[a，b]和[b，w]。作为优选的方案，本专利技术还提供一种超立方体线图结构数据中心网络的信息广播系统，包括网络控制单元部件和处理器单元部件，所述网络控制单元部件和处理器单元部件实现以下步骤：S1.第1到n-1棵独立生成树的构造；S11.构造出中n-1棵以0为根的独立生成树TA，1，TA，2，...，TA，n-1；对上述树中的每一个顶点加上2n-1，即可得到中n-1棵以2n-1为根的独立生成树TB，1，TB，2，...，TB，n-1；S12.按照从左到右方向将上述的两组树TA，i和TB，i的中间顶点连接起来，断开TB，i中构成环路的边，得到树Ti″，这里i＝1，2，...，n-1；S13.将Ti″依据边顶点方法转换，得到L(Qn)上的子树Ti′，这里i＝1，2，...，n-1；S14.对Ti′增加边顶点，得到的树为Ti，这里i＝1，2，...，n-1；S2.第n到2n-2棵独立生成树的构造；S21.构造出中n-1棵以0为根的独立生成树TA，1，TA，2，...，TA，n-1和中n-1棵以2n-1为根的独立生成树TB，1，TB，2，...，TB，n-1；S22.按照从右到左方向将上述的两组树TA，k和TB，k的中间顶点连接起来，断开TA，k中构成环路的边，得到树Tk+n-1″，这里k＝1，2，...，n-1；S23.将Tk+n-1″依据边顶点方法转换，得到L(Qn)上的子树Tk+n-1′，这里k＝1，2，...，n-1；S24.对Tk+n-1′增加边顶点，得到的树为Tk+n-1，这里k＝1，2，...，n-1。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术相较于现有技术，当信息在超立方体Qn的线图结构的数据中心网络L(Qn)上广播时，能够容纳2n-3台故障服务器，从而有效地提高了网络的可靠性。附图说明图1为本专利技术超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法中构造第n到2n-2棵独立生成树的工作流程图。图2为本专利技术超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法中构造独立生成树TB，1和TB，2的工作流程图。图3a为本专利技术超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法中构造树Ti″的工作流程图。图3b为本专利技术超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法中构造子树Ti′的工作流程图。图3c-3e为本专利技术超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法中对Ti′分三种情况增加边顶点的工作流程图。图4为本专利技术超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法中构造独立生成树T3和T4的工作流程图。图5为本专利技术超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法中以L(Q3)中的服务器[0，4]为根信息广播的工作流程图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施方式。为了达到本专利技术的目的，在本专利技术的其中一种实施方式中提供一种超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法，包括以下步骤：S1.第1到n-1棵独立生成树的构造；S11.构造出中n-1棵以0为根的独立生成树TA，1，TA，2，...，TA，n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.第1到n‑1棵独立生成树的构造；S11.构造出

【技术特征摘要】
1.超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.第1到n-1棵独立生成树的构造；S11.构造出中n-1棵以0为根的独立生成树TA，1，TA，2，...，TA，n-1；对上述树中的每一个顶点加上2n-1，即可得到中n-1棵以2n-1为根的独立生成树TB，1，TB，2，...，TB，n-1；S12.按照从左到右方向将上述的两组树TA，i和TB，i的中间顶点连接起来，断开TB，i中构成环路的边，得到树Ti″，这里i＝1，2，...，n-1；S13.将Ti″依据边顶点方法转换，得到L(Qn)上的子树Ti′，这里i＝1，2，...，n-1；S14.对Ti′增加边顶点，得到的树为Ti，这里i＝1，2，...，n-1；S2.第n到2n-2棵独立生成树的构造；S21.构造出中n-1棵以0为根的独立生成树TA，1，TA，2，…，TA，n-1和中n-1棵以2n-1为根的独立生成树TB，1，TB，2，...，TB，n-1；S22.按照从右到左方向将上述的两组树TA，k和TB，k的中间顶点连接起来，断开TA，k中构成环路的边，得到树Tk+n-1″，这里k＝1，2，...，n-1；S23.将Tk+n-1″依据边顶点方法转换，得到L(Qn)上的子树Tk+n-1′，这里k＝1，2，...，n-1；S24.对Tk+n-1′增加边顶点，得到的树为Tk+n-1，这里k＝1，2，...，n-1。2.根据权利要求1所述的超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法，其特征在于，第1到n-1棵独立生成树的构造时，对于一个图G，其线图L(G)中的顶点为图G中的边；线图L(G)中的顶点称为边顶点，其构造方法如下：令L(G)为空，对于G中的任一边(x，y)，将顶点[x，y]添加到L(G)中；这里[x，y]被称为边顶点，其中[x，y]和[y，x]代表同一个顶点；对于G中任意相邻的边(x，y)和(y，z)，在L(G)中连接边顶点[x，y]和[y，z]；对于边顶点[x，y]，也称其为含x分量的顶点或含y分量的顶点。3.根据权利要求2所述的超立方体线图结构数据中心网络的信息广播方法，其特征在于，步骤S14中对Ti′分三种情况增加边顶点：S141.对于和之间的边，转换成边顶点后，设为[u，v]，(u＜v)，挂接到Ti′中含分量u的顶点上；S142.对于TB，i中断开的边(x，y)，设在TB，i中x是y的父亲顶点，转换成边顶点后，挂接到Ti′中含x分量...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宝雷，樊建席，杨季文，林政宽，王丽丹，
申请(专利权)人：苏州大学张家港工业技术研究院，苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32