并行計算機故障診斷及WDM網(wǎng)絡(luò)路由與波長分配問題研究.pdf

1、高性能并行計算系統(tǒng)是求解大規(guī)模計算問題的主要工具之一,在科學(xué)與工程的各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在大規(guī)模并行處理系統(tǒng)中,處理器間通信是制約系統(tǒng)整體性能的瓶頸。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,帶寬需求量也越來越大。光互連網(wǎng)絡(luò)由于具有極高帶寬、極低功耗、極低時延等優(yōu)點,成為繼電互連網(wǎng)絡(luò)之后最有希望的互連網(wǎng)絡(luò)。波分復(fù)用(WDM)網(wǎng)絡(luò)是一類重要的光互連網(wǎng)絡(luò),其核心思想,是將光纖帶寬劃分為多個數(shù)據(jù)通道,可以同時傳輸多個具有不同波長的信號。在WDM網(wǎng)絡(luò)中,波長

2、是極為寶貴的資源。所謂路由與波長分配(RWA)問題,就是要用最少的波長,在WDM網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)預(yù)定通信模式。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴確定了三元超立方體中由m個頂點導(dǎo)出的最大子圖。⑵運用三元超立方體的最大導(dǎo)出子圖,確定了在WDM一維陣列以及WDM網(wǎng)格上實現(xiàn)雙向三元超立方體通信模式和單向三元超立方體通信模式所需的最小波長數(shù),并設(shè)計了相應(yīng)的波長分配方案。另外,還提出了在WDM圓環(huán)上實現(xiàn)雙向3元超立方體通信模式的一種有效波長分配方案。⑶確

3、定了雙向3元超立方體通信模式在WDM一維陣列上按維運行時所需波長數(shù),從而大大降低了所占用的波長資源。隨著并行計算系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,系統(tǒng)中的處理器不可避免地會出現(xiàn)故障,因此需要快速、準確地定位故障處理器,保證在故障發(fā)生時系統(tǒng)仍能正常運行。系統(tǒng)級診斷是故障定位的一條有效途徑,其核心思想,是讓處理器相互測試,并根據(jù)測試結(jié)果定位故障處理器。診斷度是系統(tǒng)級診斷的一個重要概念,用于衡量系統(tǒng)的自診斷能力。系統(tǒng)級診斷的一項重要任務(wù),就是要確定并行計算