一种面向链路资源的自适应互连与路由控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种面向直接网络快速通路链路资源的自适应互连与路由控制系统，包括高维交换机互连模块、路由信息生成模块、路由表生成模块，以及高维交换机之间的互连方法和相应的无死锁路由方法。高维交换机互连模块会根据快速通路的链路资源数量，对其中的节点进行分组，设置通讯节点，并记录分组信息，然后将高维交换机的通讯节点使用快速链路进行互连。路由信息生成模块通过映射表存储高维交换机通讯节点的快速通路连接关系。路由表生成模块根据分组信息和映射表生成路由转发表和虚通道切换表，实现无死锁路由功能。

A Link Resource Oriented Adaptive Interconnection and Routing Control Method and System

The invention relates to an adaptive interconnection and routing control system for direct network fast path link resources, including high-dimensional switch interconnection module, routing information generation module, routing table generation module, and interconnection method between high-dimensional switches and corresponding deadlock-free routing method. High-dimensional switch interconnection module will group the nodes according to the number of link resources of fast path, set up communication nodes, record packet information, and then use fast link to interconnect the communication nodes of high-dimensional switch. The routing information generation module stores the fast path connections of high-dimensional switch communication nodes through mapping tables. Routing table generation module generates routing forwarding table and virtual channel switching table based on packet information and mapping table, and realizes deadlock-free routing function.

【技术实现步骤摘要】
一种面向链路资源的自适应互连与路由控制方法和系统
本专利技术属于计算机领域，具体涉及并行计算机互连网络，特别是并行计算机互连网络路由算法。
技术介绍
目前，在网路互连
，如何利用有限的网络交换资源，产生更高性价比的网络性能，已成为网络结构设计与性能调优的瓶颈技术。随着SDN可配置光交换矩阵在数据中心和超算集群中的使用，灵活的物理光路切换越来越多地被网络架构师所看重。值得注意的是，在面向下一代E级超算的网络结构设计中，直接网络的跨维度链路，由于其可以直接通过物理链路连接网络中距离遥远的两个交换节点，逐渐成为网络架构师加速网络通信的shortcut链路策略之一。针对网络中的路由算法，尤其是像Torus、Mesh网络，目前相关算法都是集中在如何利用现有固定的网络链路，通过优化路由算法提高网络通信性能，同时保证路由的无死锁性。艾级(Exascale)高性能计算机的研究是当下的热点，预计艾级计算机的系统规模将会达到十万节点规模以上。高性能互连网络的研究，是艾级计算机实现的关键一环。目前，高维度直接网络被广泛应用于P级(Petascale)计算机中，而且有很好的性能表现。随着网络规模的扩大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应互连与路由控制方法，其特征在于，包括：高维交换机互连步骤，选取高维交换机的多个节点为通讯节点，以每个该通讯节点为分组标识，将该高维交换机的所有该节点划分为多个分组；路由信息生成步骤，获得任意两个该通讯节点之间的快速通路，以该快速通路生成兄弟节点信息映射表；其中快速通路为将任意两个该通讯节点直接连接的链路；路由表生成步骤，将该分组信息和该兄弟节点信息映射表，建立该高维交换机的路由转发表和虚通道切换表；路由转发步骤，根据该路由转发表和该虚通道切换表，判断信息转发的路由路径是否存在该快速通路，以使用该快速通路或传统维序路由路径进行路由。

【技术特征摘要】
1.一种自适应互连与路由控制方法，其特征在于，包括：高维交换机互连步骤，选取高维交换机的多个节点为通讯节点，以每个该通讯节点为分组标识，将该高维交换机的所有该节点划分为多个分组；路由信息生成步骤，获得任意两个该通讯节点之间的快速通路，以该快速通路生成兄弟节点信息映射表；其中快速通路为将任意两个该通讯节点直接连接的链路；路由表生成步骤，将该分组信息和该兄弟节点信息映射表，建立该高维交换机的路由转发表和虚通道切换表；路由转发步骤，根据该路由转发表和该虚通道切换表，判断信息转发的路由路径是否存在该快速通路，以使用该快速通路或传统维序路由路径进行路由。2.如权利要求1所述的自适应互连与路由控制方法，其特征在于，所述高维交换机互连步骤具体包括：设置分组参数N，选取该高维交换机中位置平均分布的N个该节点作为N个该通讯节点，以每个该通讯节点为分组标识将所有该节点平均划分为N个该分组；其中N为正整数。3.如权利要求1所述的自适应互连与路由控制方法，其特征在于，所述路由信息生成步骤具体包括：以该通讯节点中的任一节点为节点A，该节点A遍历所有该通讯节点；以该通讯节点中的该节点A以外的任一节点为节点B，该节点B遍历所有该通讯节点；如该节点A与该节点B为同一条该快速通路两端的节点，则该节点A与该节点B互为兄弟节点；将所有该快速通路生成该兄弟节点信息映射表。4.如权利要求1所述的自适应互连与路由控制方法，其特征在于，所述路由表生成步骤具体包括：以该路由路径起始节点所在分组的通讯节点为源节点，以该路由路径终端节点所在分组的通讯节点为目的节点，判断该源节点与该目的节点之间是否存在该快速通路，当仅存在该传统维序路由路径时，或存在该快速通路且该快速通路的跳步数大于传统维序路由路径的跳步数时，则通过该传统维序路由路径进行路由，反之则选取该快速通路进行路由。5.如权利要求1所述的自适应互连与路由控制方法，其特征在于，所述路由转发步骤还包括：虚通道切换步骤，将该快速通路划分为三阶段路由，包括初段，从该起始节点到该源节点；中段，从该源节点到该目的节点；末段，从该目的节点到该终端节点；建立第一虚通道、第二虚通道和第三虚通道，其中该初段使用该第一虚通道和该第二虚通道，该中段和该末段使用该第三虚通道。6.一种自适应互连与路由控制系统，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵恩，张鹏，王展，元国军，谭光明，孙凝晖，安学军，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11