高维Torus网络的自适应容错路由方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种高维Torus网络的自适应容错路由方法及装置，其中方法包括：在每一维度torus网络中，使用流控方法判断是否存在合适的通道和缓存组成自适应路由，若存在，则将所述通道作为该维度torus网络中的可选路由通道；根据通道选择方法从各维度torus网络的可选路由通道中选择最佳路由通道进行路由。本发明专利技术实施例只使用了一条虚拟通道和两个不区分的缓存，从而避免了资源使用不均衡的问题，提高了系统性能。在容错的实现上，通过储存有限数量的安全信息就可以实现容错路由。

【技术实现步骤摘要】
高维Torus网络的自适应容错路由方法及装置
本专利技术涉及计算机网络
，更具体地，涉及高维Torus网络的自适应容错路由方法及装置。
技术介绍
近年由于各领域对计算能力的需求日益增长，高性能的计算机得到了广泛的研究和发展。在高性能互连中，torus网络被广泛的使用。特别是在高维网络的应用中，如IBM的商业超级计算机Blue/GeneQ就使用了5维的torus网络，日本的K-computer也使用了6维的torus网络。但随着网络规模的不断增大，可靠性问题日益严峻。而故障的发生很容易导致计算机在运行过程中出现死机。同时也会让已有的无死锁路由方案变得无效。所以不管是从理论研究还是实际应用上考虑，设计具有容错性能的高性能互连网络变得十分必要，又极具挑战。Duato的协议在mesh/torus中提供了完全自适应的无死锁路由。通过增加一些额外的自适应通道，将无死锁基本路由方法扩展到完全自适应无死锁路由方案。当前在Torus网络中，可以实现容错路由的方案还不是很多，Puente等提出了一种torus网络的容错路由方法，此方法会根据故障点形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高维Torus网络的自适应容错路由方法，其特征在于，包括：/n在每一维度torus网络中，使用流控方法判断是否存在合适的通道和缓存组成自适应路由，若存在，则将所述通道作为该维度torus网络中的可选路由通道；/n根据通道选择方法从各维度torus网络的可选路由通道中选择最佳路由通道进行路由。/n

【技术特征摘要】
1.一种高维Torus网络的自适应容错路由方法，其特征在于，包括：
在每一维度torus网络中，使用流控方法判断是否存在合适的通道和缓存组成自适应路由，若存在，则将所述通道作为该维度torus网络中的可选路由通道；
根据通道选择方法从各维度torus网络的可选路由通道中选择最佳路由通道进行路由。


2.根据权利要求1所述的高维Torus网络的自适应容错路由方法，其特征在于，所述使用流控方法判断是否存在合适的节点组成自适应路由，包括：
在n维Torus网络中，设数据包当前所在节点的坐标C为(c0,c1,…,ci,…,cn-1)、目的节点的坐标D为(d0,d1,...,di,…,dn-1)、空闲缓存数目f为(f0+,f0-,f1+,f1-,...,fi+,fi-,…,fn-1+,fn-1-)、安全数据包数目S为(s0+,s0-,s1+,s1-,...,si+,si-,…,sn-1+,sn-1-)，其中，ci表示数据包当前所在节点在第i维上的坐标、Di表示目的节点在第i维上的坐标、fi+、fi-分别表示数据包当前所在节点在第i维+、-方向上的邻居节点的输入端口中空闲缓存的数目、si+、si-分别表示数据包当前所在节点在第i维+、-方向上的邻居节点的输入端口中安全数据包的数目；
当第i维度torus网络中的节点数为3时：
若-1≤di-ci<0或di-ci>1，则将数据包当前所在节点在第i维度torus网络的负方向的邻居节点的通道添加至自适应路由中；
若0<di-ci≤1或di-ci<-1，且fi+和si+满足条件a、b或c中的任意一项，则将数据包当前所在节点在第i维度torus网络的正方向的邻居节点的通道添加至自适应路由中；
其中，条件a为fi+＞1；条件b为fi+等于1且si+≥1；条件c为fi+等于1和si+均等于0，且数据包对下一个节点是安全数据包；
所述安全数据包的定义为：若数据包满足条件d或e，则确定所述数据为安全数据包：
条件d、数据包的下一跳步是通过环绕通道、数据包当前所在节点所在维度中的总节点数大于4，且环绕通道所在的维度是数据包从数据包当前所在节点到目的节点所需要通过环绕通道中的最低维；
条件e、数据包从当前所在节点到达目的节点不需要通过维度内总节点数大于4的环绕通道，并且数据包下一跳步遵循高维度torus网络中的无死锁自适应路由方法。


3.根据权利要求1所述的高维Torus网络的自适应容错路由方法，其特征在于，将所述Torus网络中的每个节点用2n个n维的超立方结构覆盖所有邻居节点，每个节点存储所有邻居节点的超立方结构的安全信息；
若其中一个子立方中的节点单项连接失效连接，则所述节点的安全信息为不安全1级；
若节点存在至少2个邻居节点的安全信息为不安全1级和/或失效，则所述节点的安全信息为不安全2级；
若节点存在至少3个邻居节点的安全信息为不安全1级、不安全2级和/或失效，则所述节点的安全信息为不安全2级；
其中，若节点既不属于不安全1级也不属于不安全等级2级，则所述节点的安全信息为安全。


4.根据权利要求3所述的高维Torus网络的自适应容错路由方法，其特征在于，所述根据通道选择方法从各维度torus网络的可选路由通道中选择最佳路由通道，具体为：
对于任意一个维度的torus网络，若所述维度的torus网络中数据包当前所在节点和目标节点间的跳步不小于2，则定义第一参数D1为z1，若所述维度的torus网络中数据包当前所在节点和目标节点间的跳步小于2，则定义第一参数D1为z2，满足z1大于z2且均为常实数；
若下一个跳步所需节点的安全信息为安全，则定义第二参数D2为z3；若下一个跳步所需路由节点的安全信息为不安全2级，则定义第二参数D2为z4；若下一个跳步所需路由节点的安全信息为不安全1级，则定义第二参数D2为z5；若下一个跳步所需路由节点的安全信息为失效，则定义第二参数D2为z6；满足0<z3<z4<z5<z6且均为常实数；不安全2级、不安全1级以及失效的严重程度逐渐增加；
将下一个跳步节点的缓存数作为第三参数D3；<...

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