多层次的dragonfly互连网络及自适应路由方法技术

本发明专利技术提供一种多层次的dragonfly互连网络及自适应路由方法，所述dragonfly互连网络包括：多个集群，每一所述集群包括多个路由器组，每一所述路由器组包括多行路由器单元和/或多列路由器单元，针对每一路由器组，每一行路由器单元中的路由器为全连接，所述每一列路由器单元中的路由器为全连接；以及，所述每一行路由器单元中的最后一个路由器连接下一行路由器单元中的第一个路由器；或者，所述每一列路由器单元中的最后一个路由器连接下一列路由器单元中的第一个路由器；每一所述集群中，任意两组路由器均连接。本发明专利技术的dragonfly互连网络的成本低，且具有高扩展性，减少了同等网络规模下全局连接的数量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信技术，尤其涉及一种。
技术介绍
当前，互连网络用于实现网络中不同节点间的同步和通信。互连网络是影响整个路由系统的性能和扩展性的重要方面。 随着半导体工艺的发展，高阶路由器的管脚带宽可以达到10?20Tbps，为此，采用高阶路由器作为互连网络中的节点，可在互连网络中实现通过几个跳步就可将分组消息转发到目的节点，减少了互连网路的网络直径，降低了分组消息延迟。 高阶路由器将成为互连网络的发展趋势，由高阶路由器构成的互连网络通常只需要几个跳步就可以连接数以万计的处理器，可以直接减小网络直径，实现处理器节点之间高效通信，降低分组消息延迟。 现有技术中提供一种采用64阶路由芯片作为互连网络中的节点，由32000个节点组成的Clos互连网络。在该互连网络中任一分组消息转发到目的节点不超过7个跳步；另夕卜，在建立Clos互连网络时，为避免Clos互连网络中的死锁现象，在Clos互连网络中增加两条以上的虚拟通道，由此导致建立Clos互连网络的成本非常高。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术提供一种，用于解决现有技术中建立Clos互连网络成本高的问题。 第一方面,本专利技术提供一种多层次的dragonfly互连网络,包括: 至少一个集群，每一所述集群包括至少一个路由器组，每一所述路由器组包括至少一行路由器单元和/或一列路由器单元，所述路由器单元中路由器的个数大于等于两个； 针对每一路由器组，每一行路由器单元中的路由器为全连接，所述每一列路由器单元中的路由器为全连接；以及， 所述每一行路由器单元中的最后一个路由器连接下一行路由器单元中的第一个路由器；或者，所述每一列路由器单元中的最后一个路由器连接下一列路由器单元中的第一个路由器； 每一所述集群中，任意两组路由器均连接。 可选地，所述集群中路由器组的数量为两个以上时，所述集群中每一路由器组均与所述集群内其他路由器组连接，且所述集群内路由器组的连接不重复； 所述集群的数量为两个以上时，一集群中每一路由器组至少与其他集群中每一集群的一个路由器组连接，且所有集群中路由器组的连接不重复； 其中，所述路由器组的连接为所述路由器组中的一个路由器与另一路由器组中的一个路由器连接。 可选地，所述网络划分为四层。 可选地，所述路由器组的连接为:一个路由器组中的最后一个路由器连接另一个路由器组中的第一个路由器； 若一个路由器组中最后一个路由器的全局端口已经全部使用，则，该一个路由器组中倒数第二个路由器连接另一个路由器组中的第一个路由器； 若另一个路由器组中第一个路由器的全局端口已经全部使用，则，该一个路由器中的最后一个路由器连接该另一个路由器组中的第二个路由器； 若一个路由器组中最后P个路由器的全局端口已经全部使用，且另一个路由器组中第Q个路由器的全局端口已经全部使用，则，该一个路由器组中倒数第P+1个路由器连接该另一个路由器组中的第Q+1个路由器； 所述路由器组中的路由器按照从左到右，从上到下的顺序依次标号； 所述P、Q为大于等于I的自然数。 第二方面，本专利技术提供一种多层次的dragonfly互连网络的自适应路由方法，包括: 第一路由器接收分组消息，所述分组消息中携带有目的路由标识； 所述第一路由器根据预设的路由表和所述目的路由标识，确定将所述分组消息转发至与所述目的路由标识对应的目的路由的第一最短路径； 在所述第一最短路径符合dragonfly互连网络中的转发规则时，所述第一路由器按照所述第一最短路径转发所述分组消息，以使所述分组消息到达所述目的路由； 所述转发规则为标号递减规则，或者，标号递增规则，所述dragonfly互连网络中每一路由器具有唯一标号，所述路由表中存储有所述dragonfly互连网络中与所述第一路由器相关联的路由器的路由信息。 可选地，所述方法还包括: 在所述第一最短路径不符合dragonfly互连网络中的转发规则时，所述第一路由器根据所述路由表、所述转发规则和所述目的路由标识，确定和符合所述转发规则的第二最短路径，并按照所述第二最短路径转发所述分组消息，以使所述分组消息到达所述目的路由。 可选地，所述方法还包括: 在所述第一最短路径不符合dragonfly互连网络中的转发规则时，所述第一路由器将所述分组消息标记为非安全分组的分组消息；以及 所述第一路由器根据流量控制规则，按照所述第一最短路径转发所述非安全分组的分组消息； 其中，所述流量控制规则为:在不符合所述转发规则的第N路由器中，第N路由器按照最短路径将所述非安全分组的分组消息转发至第M路由器时，判断所述第M路由器的缓冲区空闲数量以及所述缓冲区中缓存的分组消息的类型； 在所述第M路由器的缓冲区空闲的数量为两个以上，且被占用的缓冲区中分组消息的类型为非安全分组的分组消息，则将所述非安全分组的分组消息转发至第M路由器； 在所述第M路由器的缓冲区空闲的数量为一个，且被占用的缓冲区中分组消息的类型至少一个为安全分组的分组消息，则将所述非安全分组的分组消息转发至第M路由器，所述N大于等于I的自然数，M大于等于2的自然数。 第三方面，本专利技术提供一种路由设备，包括: 接收单元，用于接收分组消息，所述分组消息中携带有目的路由标识； 第一最短路径确定单元，用于根据预设的路由表和所述目的路由标识，确定将所述分组消息转发至与所述目的路由标识对应的目的路由的第一最短路径； 转发单元，用于在所述第一最短路径符合dragonfly互连网络中的转发规则时，按照所述第一最短路径转发所述分组消息，以使所述分组消息到达所述目的路由； 所述转发规则为标号递减规则，或者，标号递增规则，所述dragonfly互连网络中每一路由设备具有唯一标号，所述路由表中存储有所述dragonfly互连网络中与所述第一路由器相关联的路由器的路由信息。 可选地，所述转发单元，还用于 在所述第一最短路径不符合dragonfly互连网络中的转发规则时，根据所述路由表、所述转发规则和所述目的路由标识，确定和符合所述转发规则的第二最短路径，并按照所述第二最短路径转发所述分组消息，以使所述分组消息到达所述目的路由。 可选地，所述转发单元，还用于 在所述第一最短路径不符合dragonfly互连网络中的转发规则时，将所述分组消息标记为非安全分组的分组消息；以及 根据流量控制规则，按照所述第一最短路径转发所述非安全分组的分组消息； 其中，所述流量控制规则为:在不符合所述转发规则的第N路由器中，第N路由器按照最短路径将所述非安全分组的分组消息转发至第M路由器时，判断所述第M路由器的缓冲区空闲数量以及所述缓冲区中缓存的分组消息的类型； 在所述第M路由器的缓冲区空闲的数量为两个以上，且被占用的缓冲区中分组消息的类型为非安全分组的分组消息，则将所述非安全分组的分组消息转发至第M路由器； 在所述第M路由器的缓冲区空闲的数量为一个，且被占用的缓冲区中分组消息的类型至少一个为安全分组的分组消息，则将所述非安全分组的分组消息转发至第M路由器，所述N大于等于I的自然数，M大于等于2的自然数。 由上述技术方案可知，本专利技术的，层次性互连网络包括:至少一个集群本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层次的dragonfly互连网络，其特征在于，包括：至少一个集群，每一所述集群包括至少一个路由器组，每一所述路由器组包括至少一行路由器单元和/或一列路由器单元，所述路由器单元中路由器的个数大于等于两个；针对每一路由器组，每一行路由器单元中的路由器为全连接，所述每一列路由器单元中的路由器为全连接；以及，所述每一行路由器单元中的最后一个路由器连接下一行路由器单元中的第一个路由器；或者，所述每一列路由器单元中的最后一个路由器连接下一列路由器单元中的第一个路由器；每一所述集群中，任意两组路由器均连接。

【技术特征摘要】
1.一种多层次的dragonfly互连网络,其特征在于,包括: 至少一个集群，每一所述集群包括至少一个路由器组，每一所述路由器组包括至少一行路由器单元和/或一列路由器单元，所述路由器单元中路由器的个数大于等于两个；针对每一路由器组，每一行路由器单元中的路由器为全连接，所述每一列路由器单元中的路由器为全连接；以及， 所述每一行路由器单元中的最后一个路由器连接下一行路由器单元中的第一个路由器；或者，所述每一列路由器单元中的最后一个路由器连接下一列路由器单元中的第一个路由器； 每一所述集群中，任意两组路由器均连接。2.根据权利要求1所述的网络，其特征在于， 所述集群中路由器组的数量为两个以上时，所述集群中每一路由器组均与所述集群内其他路由器组连接，且所述集群内路由器组的连接不重复； 所述集群的数量为两个以上时，一集群中每一路由器组至少与其他集群中每一集群的一个路由器组连接，且所有集群中路由器组的连接不重复； 其中，所述路由器组的连接为所述路由器组中的一个路由器与另一路由器组中的一个路由器连接。3.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述网络划分为四层。4.根据权利要求3所述的网络，其特征在于， 所述路由器组的连接为:一个路由器组中的最后一个路由器连接另一个路由器组中的第一个路由器； 若一个路由器组中最后一个路由器的全局端口已经全部使用，则，该一个路由器组中倒数第二个路由器连接另一个路由器组中的第一个路由器； 若另一个路由器组中第一个路由器的全局端口已经全部使用，则，该一个路由器中的最后一个路由器连接该另一个路由器组中的第二个路由器； 若一个路由器组中最后P个路由器的全局端口已经全部使用，且另一个路由器组中第Q个路由器的全局端口已经全部使用，则，该一个路由器组中倒数第P+1个路由器连接该另一个路由器组中的第Q+1个路由器； 所述路由器组中的路由器按照从左到右，从上到下的顺序依次标号； 所述P、Q为大于等于I的自然数。5.—种多层次的dragonfly互连网络的自适应路由方法,其特征在于,包括: 第一路由器接收分组消息，所述分组消息中携带有目的路由标识； 所述第一路由器根据预设的路由表和所述目的路由标识，确定将所述分组消息转发至与所述目的路由标识对应的目的路由的第一最短路径； 在所述第一最短路径符合dragonfly互连网络中的转发规则时，所述第一路由器按照所述第一最短路径转发所述分组消息，以使所述分组消息到达所述目的路由； 所述转发规则为标号递减规则，或者，标号递增规则，所述dragonfly互连网络中每一路由器具有唯一标号，所述路由表中存储有所述dragonfly互连网络中与所述第一路由器相关联的路由器的路由信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:在所述第一最短路径不符合dragonfly互连网络中的转发规则时，所述第一路由器根据所述路由表、所述转发规则和所述目的路由标识，确定和符合所述转发规则的第二最短路径，并按照所述第二最短路径转发所述分组消息，以使所述分组消...

【专利技术属性】
技术研发人员：向东，刘笑威，虞志刚，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11