基于异步光分组交换的高性能计算机系统

基于异步光分组交换及光组播技术,提出一种新型高性能计算机系统(HPCS)。采用分布式控制结构进行系统的分级管理,有利于处理大批量突发业务及系统的全光多级扩展。基于循环光纤延时线(Rec-FDL),提出一种紧凑、大容量的异步全光分组冲突解决机制,并与传统的分组重传冲突解决算法(PRA)进行了性能比较;建立了系统的稳定性、丢包率及时延分析模型。仿真结果表明,对于一个能够实现40320个CPU互连的两级系统,Rec-FDL机制的平均分组等待时延TRec-FDL约为0.004ns,而PRA算法的平均分组等待时延Trerans随分组传输距离D增加而增加,在D为10m和20m时,Trerans分别等于0.006ns和0.01ns。因此,对于分布式HPCS而言,Rec-FDL机制具有更优秀的时延特性。

基于光分组交换的高性能计算机系统分析

提出基于光分组交换及组播的新型高性能计算机系统,分析了系统冲突产生的原因.提出基于循环光纤延时线(Rec-FDL)的冲突解决方案,建立了该结构解决系统冲突时的稳定性及时延模型.比较了Rec-FDL与分组重传冲突解决机制的稳定性及时延特性.Rec-FDL架构所接入的CPU及从节点分组到达率比分组重传机制分别多了400和100packets/s,具有更高稳定性;分组到达率为500packets/s时,若CPU与控制节点距离大于20km,Rec-FDL架构在输出端口产生的时延比分组重传机制至少小4.5m s;若增至50km,Rec-FDL架构在系统内部产生的时延比分组重传机制小5μs.Rec-FDL架构更适于构建分布式HPCS及大范围的网格计算网络.