МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ДИНАМІЧНИХ ТОПОЛОГІЙ В МЕРЕЖАХ НА КРИСТАЛІ

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність дослідження, суть та перспективи технології мереж на кристалі, їхні переваги та недоліки. Сформульовано мету і задачі дослідження, наукову новизну, практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі проведено аналіз сучасного стану розвитку мереж на кристалі. Розглянуто динамічні та статичні топології мереж. Виокремлено матричну топологію як базову для більшості топологій. Наведено приклади найбільш вдалих комунікаційних середовищ.

Розглянуто методи маршрутизації в МНК, їх переваги та проблеми (взаємоблокування, активний тупик, зависання процесора), також шляхи їх вдосконалення. Проаналізовано умови вдосконалення маршрутизації з метою підвищення ефективності роботи мереж на кристалі. Показано, що подальше підвищення ефективності роботи МНК можливе шляхом оцінки завантаженості не лише окремих елементів мережі, але й їх сукупності – сегментів.

Детальну увагу приділено алгоритмам маршрутизації, зокрема сімейству XY алгоритмів. Також розглядаються алгоритми: AntNET, Odd-Even, TT, f-cube3, алгоритм адаптивної стохастичної маршрутизації, Sourse Routing for Deviation-Points, i-rout, Forse-Directed Wormhole Routing, Region-Based FDWR, домінуюча маршрутизація та ін. Проведений аналіз показав, що для маршрутизації пакетів у МНК з матричною топологією підходить метод DyXY, проте він потребує вдосконалення, оскільки не забезпечує аналіз станів завантаження елементів мережі, що утворюють сегменти.

Окрему увагу приділено аналізу алгоритмів сегментації та трасування для розв’язку задачі поділу мережі на сегменти за критерієм завантаженості елементів. Показано, що для виявлення сегментів найбільш придатний алгоритм Краскала, проте він не враховує критерію завантаженості елементів МНК, а тому потребує вдосконалення.

Другий розділ присвячений створенню методів пошуку та обходу сегментів на основі аналізу завантаженості елементів мережі на кристалі. Сегменти мережі формуються за критерієм завантаженості елементів методом на основі вдосконаленого алгоритму Краскала. Загальна структура кожного елемента МНК містить керуючий та функціональний блоки.

Ступінь завантаженості елемента МНК у даний момент часу – це відношення:

                                                 (1)

де М_з ‑ кількість зайнятих комірок буферної пам’яті комутатора, М – загальна кількість комірок цієї пам’яті.

Метод на основі вдосконаленого алгоритму Краскала потребує визначення величина кроку зміни ступеня завантаженості визначається як 1/М. Якщо припустити, що всі елементи мережі на кристалі мають однакову за обсягом буферну пам’ять, то кількість ступенів завантаженості становитиме М+1.