当前位置:主页 > 科技论文 > 计算机论文 >

高性能计算机片上网络交换结构和性能的研究

发布时间:2018-04-05 23:00

  本文选题:高性能计算机 切入点:片上网络 出处:《北京邮电大学》2012年硕士论文


【摘要】:在目前的高性能计算系统中,为了弥补单个处理器计算能力的不足,需要将多个处理器互连,进行并行计算,从而提高整个系统的计算能力。在目前的高性能计算系统电互连片上网络中,电互连的一些固有缺陷成为了抑制网络性能提高的主要障碍。与电互连相比,片上光互连具有更好的性能,是芯片级互连中更好的解决方案。为了突破基于电互连的片上网络的瓶颈,满足日益增加的对高性能计算技术的需求,本文对片上光网络进行了研究。 本论文完成的主要工作如下: 1,完成了一种基于簇状网络拓扑结构(Cluster Mesh)的片上光网络的研究。对该网络的网络结构、节点结构、通信协议和路由策略进行了设计,并使用OPNET网络仿真工具进行了仿真建模。通过仿真,研究了该簇状网络的网络性能。将仿真结果与传统的Mesh网络仿真结果进行比较,并分析了簇状网络在局部流量较大时所具有的优越性。 2,对一种无缓存的基于分组交换的光网络(BOIN)进行了仿真研究。对该网络的网络结构和路由方式进行了理论研究,使用OPNET软件进行了仿真建模,并通过仿真分析了网络的时延和吞吐量等相关性能参数。通过将BOIN网络与传统的基于电路交换的Torus网络的仿真性能进行对比,体现了BOIN网络在网络资源利用上的优势。 通过研究和仿真,我们得到了簇状网络拓扑结构和分组交换这两项技术在芯片级的光网络上的性能优势。仿真结果表明,在网络局域流量较大时,簇状网络拓扑结构比相同规模的普通Mesh拓扑结构具有更好的时延和吞吐量性能。而基于分组交换的片上光网络也比基于电路交换的片上网络具有更高的链路利用率。这两项技术也将成为芯片级光互连网络未来的研究热点。
[Abstract]:In the current high performance computing system, in order to make up for the lack of computing power of a single processor, it is necessary to interconnect multiple processors for parallel computing, so as to improve the computing power of the whole system.In the current high performance computing system, some inherent defects of electrical interconnection have become the main obstacle to restrain the improvement of network performance.Compared with electrical interconnection, on-chip optical interconnection has better performance and is a better solution in chip level interconnection.In order to break through the bottleneck of on-chip network based on electrical interconnection and meet the increasing demand for high performance computing technology, the optical on-chip network is studied in this paper.The main work of this thesis is as follows:1. A novel on-chip optical network based on cluster Mesh topology is proposed.The network structure, node structure, communication protocol and routing strategy of the network are designed, and the simulation model is built by using OPNET network simulation tool.The network performance of the cluster network is studied by simulation.The simulation results are compared with the traditional Mesh network simulation results, and the advantages of the cluster network when the local traffic is large are analyzed.2. A buffer-free optical network based on packet switching is simulated.The network structure and routing mode of the network are studied theoretically, and the simulation model is built by using OPNET software, and the network performance parameters such as delay and throughput are analyzed by simulation.By comparing the simulation performance of BOIN network with that of traditional Torus network based on circuit switching, the advantage of BOIN network in network resource utilization is demonstrated.Through research and simulation, we obtain the performance advantages of cluster network topology and packet switching in chip optical networks.The simulation results show that the cluster topology has better delay and throughput performance than the common Mesh topology with the same size when the local traffic is large.On-chip optical networks based on packet switching have higher link utilization than on-chip networks based on circuit switching.These two technologies will also become the future research hotspot of chip-level optical interconnection network.
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN47;TP338

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 苏海波;李勇;金德鹏;曾烈光;;动态拓扑推测的改进算法[J];清华大学学报(自然科学版);2011年06期

2 徐桂敏;杨正祥;;商用空调智能控制器嵌入式Web服务器系统设计[J];计算机与数字工程;2011年07期

3 吴建军;;高职院校网络安全维护面临的难题和应对策略[J];信息与电脑(理论版);2011年08期

4 车少辉;张建国;段爱国;骆昱春;;BP原理及其在林木胸径模拟中的实现[J];东北林业大学学报;2011年08期

5 王家兰;;企业局域网组网方案与实现[J];电脑知识与技术;2011年23期

6 黄剑平;;浅谈城域光网络技术的发展过程[J];知识经济;2011年18期

7 徐玉;程春玲;周芸;;基于树环Chord的大规模覆盖网的拓扑结构[J];计算机技术与发展;2011年08期

8 苑文举;孙鑫;李飞鹏;付枫;刘衍珩;;一种新的P2P网络拓扑生成算法[J];计算机工程;2011年18期

9 于浩;;最好的方法是去做[J];程序员;2010年08期

10 曹艳茹;;浅谈赫斯曼交换机在DCS网络中的应用[J];经营管理者;2011年14期

相关会议论文 前10条

1 郜盛魁;刘凯;朱衍波;王记丰;;ATN中域间路由协议的OPNET建模仿真分析[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年

2 杜文婷;徐梦倩;薛建生;;面向物理网络拓扑结构P2P多播技术[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(中)[C];2009年

3 李平;汪秉宏;熊星;乔忠亮;袁刚强;孙兴;杨伟松;;城市公交系统的网络效率与网络拓扑特性研究[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年

4 成求春;;桂林电子政务网的设计与实现[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年

5 迟向阳;张华忠;;山东省某市国家税务局网络安全系统的设计[A];第二十一次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2006年

6 李正家;周奋强;;一起水电站监控系统网络故障的分析与处理[A];中国水力发电工程学会信息化专委会2009年学术交流会论文集[C];2009年

7 石恒华;何泾沙;许鑫;;基于三元组信息的网络流量检测点选取算法[A];中国通信学会通信软件技术委员会2009年学术会议论文集[C];2009年

8 ;强关联网络拓扑结构和动力学性质的联系分析(英文)[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年

9 李明杰;吴晔;刘维清;肖井华;;手机短信息传播过程与短信寿命研究[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年

10 刘永清;刘泉宝;蔡广基;;最大存贮容量的前馈神经网络拓扑结构的研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年

相关重要报纸文章 前10条

1 福建省科丰电讯工程有限公司 林凯;快速局域网布线技术[N];福建科技报;2005年

2 福建 郑苏;更新网络拓扑结构,光纤到楼正当时[N];电子报;2009年

3 ;无源光网络代表技术对比[N];人民邮电;2006年

4 华为技术有限公司 卞敏刚;Backhaul优化需因地制宜[N];通信产业报;2007年

5 大连理工大学计算机应用专业硕士,,主要研究方向为计算机仿真技术 陈光瑞;给建筑设计企业网建的三点建议[N];中华建筑报;2008年

6 Greg Schaffer;使用Linux工具诊断网络问题[N];计算机世界;2006年

7 ;ICE:VoIP穿墙术[N];网络世界;2005年

8 ;城域网各层面性能分析[N];人民邮电;2006年

9 ;中兴通讯 WDM服务联通网络[N];通信产业报;2006年

10 于晓;强化预警功能 确保网络安全[N];中国信息报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 赵冬岩;光网络的损伤感知与补偿控制机制研究[D];北京邮电大学;2012年

2 刘有耀;片上网络拓扑结构与通信方法研究[D];西安电子科技大学;2009年

3 刘浩;低延迟无缓存传输与控制分离的片上网络拓扑结构研究[D];华中科技大学;2009年

4 叶德仕;通讯网络中排序问题的若干在线和高性能算法[D];浙江大学;2005年

5 吴建军;城市交通网络拓扑结构复杂性研究[D];北京交通大学;2008年

6 罗沛;智能光网络层域路由及生存性研究[D];北京邮电大学;2010年

7 蒋嶷川;适应动态拓扑网络的多Agent计算关键技术研究[D];复旦大学;2005年

8 林敏;网络拓扑结构对自组织临界行为影响的研究[D];南开大学;2005年

9 钱峰;网络层析成像若干关键技术研究[D];电子科技大学;2009年

10 黄新力;基于复杂网络理论的对等计算系统关键技术研究[D];上海交通大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘聪;高性能计算机片上网络交换结构和性能的研究[D];北京邮电大学;2012年

2 王玉亭;智能光网络层域路由算法的研究[D];北京邮电大学;2012年

3 林浩元;大规模光网络域间路由技术研究[D];北京邮电大学;2012年

4 郭彬;片上网络拓扑结构的研究[D];西安电子科技大学;2010年

5 张恒龙;片上网络拓扑结构的研究[D];西安电子科技大学;2009年

6 李洪涛;无线通信网拓扑鲁棒性分析方法的研究[D];兰州理工大学;2011年

7 王育红;网络拓扑结构层析成像的改进算法研究[D];电子科技大学;2011年

8 黄若洁;分组化光网络中标记自选路机制的研究[D];北京邮电大学;2011年

9 张鹏;网络拓扑结构探测技术的研究与实现[D];国防科学技术大学;2011年

10 闫晓娟;基于QoS的网络拓扑结构优化研究[D];南京邮电大学;2011年



本文编号:1716838

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/1716838.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户87d49***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com