Алгоритм и устройство распределенного отказоустойчивого вещания сообщений с групповой индексацией приемников
Диссертация
Разработанное устройство обеспечивает существенное снижение среднего времени передачи сообщения в коммуникационной среде матричного мультипроцессора по сравнению с лучшими известными аналогами (в особенности при более высоких интенсивностях потоков сообщений). Минимальный выигрыш по времени передачи (в 2 раза) зарегистрирован при наименьшей интенсивности потока сообщений, составляющей 1/250… Читать ещё >
Список литературы
- A.c. 1 508 228 СССР, МКИ 4 G06F15/16. Устройство для формирования маршрута сообщения в однородной вычислительной системе / В. А. Мельников, В. С. Харченко, П. И. Кныш, С. Б. Кальченко (СССР). -№ 4 390 961/24−24- заявлено 14.01.88- опубл. 15.09.89, Бюл. № 34. 8 с.
- A.c. 1 575 167 СССР, МКИ 5 G06F7/00, 15/16. Модуль матричного коммутатора / В. А. Мельников, П. И. Кныш, Ю. Н. Силантьев и др. (СССР). — № 4 486 837/24−24- заявлено 26.09.88- опубл. 30.06.90, Бюл. № 24. 6 с.
- A.c. 1 793 436 СССР, МКИ 5 G06F7/00, 15/16. Модуль матричного коммутатора / В. А. Мельников, А".В.Галицкий, В. В .Копылов и др. (СССР). -№ 4 893 395/24- заявлено 30.10.90- опубл. 07.02.93, Бюл. № 5. 8 с.
- Абдель-Джалил, Дж.Н. Алгоритмы межпроцессорного взаимодействия в отказоустойчивых многопроцессорных системах Текст. / Дж.Н.Абдель-Джалил, Э. И. Ватутин, И. В. Зотов, А. А. Иванов // Методы и системы обработки информации. Муром, 2004. С. 117−125.
- Артамонов, Г. Т. Топология регулярных вычислительных сетей и сред Текст. / Г. Т. Артамонов. -М.: Радио и связь, 1985. 192 с.
- Архитектура и синтез параллельных логических мультимикрокон-троллеров: в 2 ч. Текст. / И. В. Зотов, В. С. Титов, В. И. Штейнберг [и др.]. -Курск: КурскГТУ, 2006. 359 с.
- Воеводин, B.B. Параллельные вычисления Текст. / В. В. Воеводин, Вл.В. Воеводин. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. — 608 с.
- Захаров, И.С. Информационные технологии проектирования отказоустойчивых мультиконтроллеров Текст.: учеб. пособие / И. С. Захаров, В. А. Колосков, М. В. Медведева. Курск: КурскГТУ, 2003. — 300 с.
- Клеточная самоорганизация программируемых отказоустойчивых мультимикроконтроллеров Текст. / М. В. Медведева, A.B. Медведев, В. А. Колосков, Ф. А. Старков. Курск: КурскГТУ, 2000. — 200 с.
- Колосков, В.А. Архитектура отказоустойчивых сетей самонастраиваемых микроконтроллеров Текст. / В. А. Колосков, В. С. Титов. Курск: КурскГТУ, 1995. — 176 с.
- Колосков, В.А. Метод самоорганизации отказоустойчивой мульти-микроконтроллерной сети Текст. / В. А. Колосков, B.C. Титов // Автоматика и телемеханика. 1998. № 3. С. 173−183.
- Колосков, В.А. Управляющая система с самоорганизующим слоем Текст. / В. А. Колосков, B.C. Титов // Автометрия. 1997. № 4. С. 113−120.
- Колоскова, Г. П. Модели и алгоритмы реконфигурации многопроцессорных систем Текст.: учеб. пособие / Г. П. Колоскова. — Курск: КурскГТУ, 2004. 257 с.
- Корнеев, В.В. Вычислительные системы Текст. / В. В. Корнеев. — М.: «Гелиос АРВ», 2004. 512 с.
- Кун, С. Матричные процессоры на СБИС Текст. / С. Кун- Пер. с англ. Ю. Г. Дадаева и др.- Под ред. Ю. Г. Дадаева. М.: Мир, 1991. — 672 с.
- Наджаджра, М.Х. Алгоритм отказоустойчивой маршрутизации сообщений с «вращающейся системой координат» Текст. / М. Х. Наджаджра [и др.] // Методы и средства систем обработки информации. Сборник научных статей. Курск: КурскГТУ, 2007. Вып.4. С.40−47.
- Наджаджра, М.Х. Организация отказоустойчивого межпроцессорного взаимодействия в матричных мультикомпьютерах Текст. /
- М.Х.Наджаджра и др. // Известия ТулГУ. Бизнес-процессы и бизнесс-системы. 2006. Вып. 4. С. 3−9.
- Организация и синтез микропрограммных мультимикроконтролле-ров Текст. / И. В. Зотов, В. А. Колосков, В. С. Титов [и др.]. Курск: КурскГТУ, 1999.-368 с.
- Патент № 2 110 827 РФ, МКИ 6 G05B19/18, G06F9/28. Дискретная микроконтроллерная сеть / И. В. Зотов, В. А. Колосков, В. С. Титов (РФ). — № 97 102 528/09- заявлено 18.02.97- опубл. 10.05.98, Бюл. № 13.-24 с.
- Патент № 2 116 664 РФ, МКИ 6 G06F7/00, G06F15/163. Модуль матричного коммутатора / И. В. Зотов, В. А. Колосков, В. С. Титов (РФ). — № 96 108 431/09- заявлено 24.04.96- опубл. 27.07.98, Бюл. № 21. 13 с.
- Патент № 2 133 054 РФ, МКИ 6 G05B19/18, G06F9/28. Распределенная система для программного управления / Л. М. Миневич, А. В. Медведев, М. В. Медведева, И. В. Зотов и др. (РФ). -№ 98 108 934/09- заявлено 13.05.98- опубл. 10.07.99, Бюл. № 19. 16 с.
- Патент № 2 168 204 РФ, МКИ 7 G06F15/173- Н03К17/56. Модуль матричного коммутатора / К. А. Попов, И: В. Зотов, В. С. Титов (РФ). — № 99 119 675/09- заявлено 13.09.99- опубл. 27.05.2001, Бюл. № 15.-11 с.
- Патент № 2 168 755 РФ, МКИ 7 G06F13/14, 15/163. Модуль матричной коммуникационной сети / И. В. Зотов (РФ). — № 2 000 106 883/09- заявлено 20.03.2000- опубл. 10.06.2001, Бюл. № 16. 41 с.
- Патент № 2 222 044 РФ, МКИ 7 G06F15/173. Модуль для ретрансляции сообщений в коммутационной структуре / Ю. В. Беляев, Е. Г. Анпилогов, И. В. Зотов (РФ). № 2 002 108 943/09- заявлено 8.04.2002- опубл. 20.01.2004, Бюл. № 2. — 16 с.
- Патент № 2 249 848 РФ, МКИ 7 G06F15/163. Модуль для передачи и вещания сообщений в матричном коммутаторе / Е. Г. Анпилогов, Ю. В. Беляев, И. В. Зотов (РФ). -№ 2 003 104 071/09- заявлено 11.02.2003- опубл. 10.04.2005, Бюл. № 10.-23 с.
- Патент № 2 249 849 РФ, МКИ 7 G06F15/163. Модуль для обмена сообщениями / А. А. Иванов, Е. Г. Анпилогов, И. В. Зотов, В. В. Ефремов (РФ). -№ 2 003 129 963/09- заявлено 08.10.2003- опубл. 10.04.2005, Бюл. № 10. 19 с.
- Патент № 5 151 996 США, МКИ 5 G06F15/16. Multi-dimensional message transfer router / W.D.Hillis (США). № 497 003- заявлено 20.03.90- опубл. 29.09.92.-44 с.
- Патент № 7 080 156 США, МКИ 8 G06F15/173. Message routing in, а torus interconnect / W.S.Lee, N. Talagala, F. Chong (Jr.) et al. (США) — -№ 104 923- заявлено 21.03.2002- опубл. 18.07.2006. 17 с. .
- Решение о выдаче патента по заявке № 2 007 114 559: Микроконтроллерная сеть / С. В- Волобуев, 0: В. Крикунов- М. Х. Наджаджра и др. (РФ). — М.: РосПатент- заявлено 17.04.2007.
- Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2 006 610 308. Библиотека классов^ для имитационного моделирования коммуникационных сетей / Э. И. Ватутин, И. В. Зотов (РФ). М.: РосПатент- заявлено 22.10:2005- дата регистрации 16.01.2006.
- Свидетельство о регистрации программы для- ЭВМ № 2 007 611 310. Визуальная среда имитационного моделирования: VisualQChart / И-В.Зотов, М. Х. Наджаджра и др. (РФ). М.: РосПатент- заявлено 13.02.2007- дата регистрации 27.03.2007.. '
- Советов, Б.Я. Моделирование, систем Текст.: учеб. пособие / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев:-М>: Высшая школа- 2005. — 343тс.
- Степанян, С.О. Коммуникационные сети в многопроцессорных ЭВМ Текст. / С. О. Стеианян // Автоматика и вычислительная.техника. 1987. № 3. С. 31−43.
- Сусин, Г1.В. Коммутатор с распределенными выходными очередями: для. параллельных систем логического управления: дис.канд. техн. наук: 05.13.05: защищена 20.06.2003: утв. 14.11.2003 / Сусин Павел Викторович. -Курск, 2003. -220 с.
- Угрюмов, Е.П. Цифровая схемотехника Текст.: учеб. пособие / Е. П. Угрюмов. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. — 800 с.
- Функционально-топологическая организация микропрограммных мультимикроконтроллеров группового логического управления Текст. / И. В. Зотов, В. А. Колосков, В. С. Титов, И. В. Абузова. — Тула: ТулГУ, 1997. — 226 с.
- Al-Sadi, J. Probability-based fault-tolerant routing in hypercubes Текст. / J. Al-Sadi, K. Day, M. Ould-Khaoua // The Computer Journal. 2001. Vol.44, № 5. P. 368−373.
- Chen, C.-L. A fault-tolerant routing scheme for meshes with nonconvex faults Текст. / Chun-Lung Chen, Ge-Ming Chiu // IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. 2001. Vol. 12, № 5. P.467−475.
- Chen, Y.-S. Multinode broadcasting in a wormhole-routed 2-D torus using an aggregation-then-distribution strategy Текст. / Y.-S. Chen, C.-Y. Chen // IEE Proceedings Computers and Digital Techniques. 2000. Vol.147, № 6. P. 403 413.
- Duato, J. A theory of fault-tolerant routing in wormhole networks Текст. / J. Duato // Proc. Intl Conf. Parallel and Distributed Systems, ICPDS 1994, 19−21 Dec. 1994. P. 600−607.
- Gao, F. Fault-tolerant routing algorithms based on optimal path matrices Текст. / Feng Gao, Zhongchen Li // Proc. Pacific Rim Intl Symp. Dependable Computing, 16−17Dec. 1999.-P. 227−233.
- Gomez, M.E. An effective fault-tolerant routing methodology for direct networks Текст. / M.E. Gomez, J. Flich, P. Lopez // Proc. Intl Conf. Parallel Processing, ICPP 2004, 15−18 Aug. 2004.-2004. Vol.1. P. 222−231.
- Gomez, M.E. A routing methodology for achieving fault tolerance in direct networks Текст. / MiE. Gomez, N.A. Nordbotten, J. Flich [et al] // IEEE Transactions on Computers. 2006. Vol.55, № 4. P. 400−415.
- Ho, C.-T. A new approach to fault-tolerant wormhole routing for mesh-connected parallel computers Текст. / C.-T. Ho, L. Stockmeyer // IEEE Transactions on Computers. 2004. Vol.53, № 4. P. 427−438.
- Hou, Y. Broadcasting on wormhole-routed 2D tori with arbitrary size Текст. / Yomin Hou, Chien-Min Wang, Ming-Jer Tsai, Lih-Hsing Hsu // Proc. Intl Conf. Parallel and Distributed Systems, 14−16 Dec. 1998. -P. 334−341.
- Jiang, Z. A limited-global information model for dynamic-fault-tolerant routing in cube-based multicomputer Текст. / Zhen Jiang, Jie Wu // Proc. 2nd IEEE Intl Symp. Network Computing and Applications, NCA 2003, 16−18 April 2003.-P. 333−340.
- Keshav, S. Issues and trends in router design Текст. / S. Keshav, KSharma // IEEE Communications Magazine. 1998. Vol.36, № 5. Pi 144−151.
- Kunde, M. Packet routing on grids of processors / M. Kunde //Lecture Notes in Computer Science. 1988. Vol.401. P: 129−136.
- Lin, X. Deadlock-free multicast wormhole routing in 2-D mesh multicomputers Текст. / Xiaola Lin, P.K. McKinley,.L.M- Ni // IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. 1994. Vol.5, № 8. P. 793−804.
- McKinley, P.K. Collective communication in wormhole-routed massively parallel computers Текст. / P.K. McKinley, Yih-jia Tsai, D-F. Robinson // Computer. 1995. Vol.28, № 12. P: 39−50.. .
- Programming Languages С++. International Standard. — ISO/IKC 14 882, 1998.-776 p.
- Stratix II. 90-nm high-performance & high-density FPGAs. Stratix II Brochure. Februaiy 2004. ALTERA, 2004. — 8 p. ,
- Takanami, I. Built-in self-reconfiguring systems for fault tolerant mesh-connected processor arrays by direct spare replacement Текст. / I. Takanami // Proc. IEEE Intl Symp. Defect and Fault: Tolerance in VLSI Systems, 24−26 Get.2001.-P. 134−142.
- Takanami, I. Built-in self-reconfiguring systems for mesh-connected processor arrays with spares on two rows/columns Текст. / I. Takanami // Proc. IEEE Intl Symp. Defect and Fault Tolerance in VLSI Systems, 25−27 Oct. 2000. -P. 213−221.
- Tarek, E-G. A general framework for developing adaptive fault-tolerant routing algorithms Текст. / E.-G.Tarek, Y. Abdou // IEEE Transactions on Reliability. 1993- Voi.42, № 2. P: 250−258.
- Theiss, I. FRoots: A fault-tolerant and topology-flexible routing technique Текст. / I. Theiss, О. Lysne // IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. 2006. Vol.17, № 10. P. l 136−1150.
- Tseng, Y.-C. Efficient broadcasting in wormhole-routed multicomputer: a network-partitioning approach Текст. / Yu-Chee Tseng, San-Yuan Wang, Chin-Wen Ho // IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. 1999. Vol.10, № 1. P. 44−61.
- Tsuda, N. Fault-tolerant processor arrays using additional bypass linking allocated by graph-node coloring Текст. / N. Tsuda // IEEE Transactions on Computers. 2000. Vol.49, № 5. P. 431−442.
- Wang, G. A new fault-tolerant routing scheme for 2-dimensional mesh networks Текст. / Gaocai Wang, Jianer Chen // Proc. 4th Intl Conf. Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies, PDCAT'2003, 27−29 Aug. 2003.-P. 95−98.
- Wang, G. A probabilistic approach to fault-tolerant routing algorithm on mesh networks Текст. / Gaocai Wang, Taoshen Li, J. Chen // Proc. 10th Intl Conf. Parallel and Distributed Systems, ICPADS 2004, 7−9 July 2004. P. 577−584.
- Wittie, L.D. Communication structures for large networks of microcomputers Текст. / L.D. Wittie // IEEE Transactions on Computers. 1981. Vol. C-30, № 4. P. 264−273.
- Wu, J. Fast reconfiguring mesh-connected VLSI arrays Текст. / Wu Ji-gang, T. Srikanthan // Proc. Intl Symp. Circuits and Systems, ISCAS '04, 23−26 May 2004. 2004. Vol.2. P. 949−952.
- Wu, J. On constructing the minimum orthogonal convex polygon for the fault-tolerant routing in 2-D faulty meshes Текст. / Jie Wu, Zhen Jiang // IEEE Transactions on Reliability. 2005. Vol.54, № 3. P. 449−458.
- Xiang, D. Fault-tolerant routing in meshes/tori using planarly constructed fault blocks Текст. / Dong Xiang, Jia-Guang Sun, J. Wu, K. Thulasira-man // Proc. Intl Conf. Parallel Processing, ICPP 2005, 14−17 June 2005. P. 577 584.
- Xiang, D. Fault-tolerant routing in 2D tori or meshes using limited-global-safety information Текст. / Dong Xiang, Ai Chen // Proc. Intl Conf. Parallel Processing, ICPP 2002, 18−21 Aug. 2002. P. 231−238.
- Zakrevski, L. Fault-tolerant message routing for multiprocessors Текст. / L. Zakrevski, M.G. Karpovsky // Parallel and Distributed Processing. Springer. 1998.-P. 714−731.
- Zotov, I.V. Model of fault-tolerant message routing for matrix-type microcontroller networks Текст. / I.V.Zotov // Automatic Control and Computer Sciences. 2002. Vol.36, № 2. P. 15−26.
- Zotov, I.V. Procedure-logical routing model in microcontroller networks with matrix organization Текст. / I.V.Zotov // Automatic Control and Computer Sciences. 1999. Vol.33, № 3. P. 48−56.