高速互連網(wǎng)絡(luò)新型擁塞控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著中央處理器(CPU)運(yùn)算能力的不斷提升以及計(jì)算能力不斷向數(shù)據(jù)中心遷移，高速互連網(wǎng)絡(luò)(High-speed Interconnection Networks)已經(jīng)成為高性能計(jì)算機(jī)(High Performance Computer)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。同時(shí)，高速互連網(wǎng)絡(luò)所承載的路由器數(shù)量和鏈路數(shù)量都在不斷增加，以及各種不同的網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載模式的相繼出現(xiàn)，都可能導(dǎo)致高速互連網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)載不均衡，從而使得一些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)或是鏈路成為熱點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致這部

2、分結(jié)點(diǎn)或是鏈路擁塞，擁塞的產(chǎn)生將會極大地降低高速互連網(wǎng)絡(luò)的性能。因此，消除高速互連網(wǎng)絡(luò)的性能瓶頸和提升高速互連網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率比以往更加重要。擁塞控制作為高速互連網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)一套高效的擁塞控制技術(shù)對高速互連網(wǎng)絡(luò)是十分必要的。
　　本課題在SRP（Speculative Reservation Protocol）、CRP（Channel Reservation Protocol）的基礎(chǔ)上，借鑒了DCN（Data Cente

3、r Networks）上的DIBS(Detour-induced Buffer Sharing)思想，充分利用互連網(wǎng)絡(luò)中路由器的空閑資源，提出了中間結(jié)點(diǎn)緩存技術(shù)IRP（Intermediate Reservation Protocol）。IRP可以根據(jù)不同的拓?fù)?，例如胖樹，有效地利用熱點(diǎn)的鄰居結(jié)點(diǎn)路由器的空閑資源，先利用胖樹拓?fù)涞亩嗦窂綄?bào)文發(fā)送給空閑路由器，一旦目的結(jié)點(diǎn)路由器可利用，則將緩存報(bào)文發(fā)送給目的結(jié)點(diǎn)，降低互連網(wǎng)絡(luò)的延遲。本課

4、題主要在以下三個(gè)方面展開研究：
　　1)針對現(xiàn)有的基于預(yù)約的擁塞控制機(jī)制的不足，提出中間結(jié)點(diǎn)緩存技術(shù)IRP，并在胖樹拓?fù)渖蠈RP、SRP和ECN做性能評估。
　　2)考慮到集群網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵鏈路可能成為系統(tǒng)的瓶頸，充分?jǐn)U展IRP的應(yīng)用場景，將IRP應(yīng)用到胖樹拓?fù)浼壕W(wǎng)絡(luò)上，并對IRP-C、CRP以及ECN做性能評估。
　　3)胖樹拓?fù)涫且环N資源冗余型拓?fù)?，繼續(xù)擴(kuò)充IRP在高能效的Dragonfly拓?fù)渖系膽?yīng)用，并評估IR