본 논문에서는 영역 부호화 방식을 사용하는 다단계 상호연결망(MIN)에서의 효율적인 멀티캐스팅 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 원하는 멀티캐스트 목적지로 메시지를 보내기 위해, 네트워크에서 메시지를 최대 두 번을 순환시키는 순환 기법을 사용한다 이 알고리즘은 멀티캐스트 메시지의 복사 단계와 라우팅 단계인 두 순환 단계로 구성된다. 첫 번째 단계에서 출발지는 다수의 목적지 영역을 포함시키는 영역으로 메시지를 전송하고, 이들 목적지는 이 단계에서 메시지를 수신하여 저장한다 나머지 목적지들은 두 번째 단계에서 메시지를 최종적으로 수신한다. 본 알고리즘은 이 방법으로 전체 트래픽의 양을 줄임으로써 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 알고리즘의 성능을 멀티캐스트 목적지당 평균 순환 회수와 목적지당 평균 링크 수의 관점에서 기존의 알고리즘과 비교하여 평가한다.
ATM망에서 사용하기 위해 다양한 형태의 스위치 구조가 제안되어 왔으며, 다단계 상호 연결망은 오늘날 망연동시 널리 사용되는 ATM 교환시스템을 구성하는 중요한 요소이다. 이러한 상호 연결망에서 가장 잘 알려진 형태중의 하나가 반얀망이다. 반얀망은 라우팅 체계의 단순함과 하드웨어 복잡도가 단순하다는 점 때문에 많이 사용되어 왔으나, 처리 효율이 내부 블록킹과 출력에서의 혼잡도에 의해 크게 제한되는 단점이 있다. 본 논문에서는 스위치 내에서의 이러한 내부 블록킹 및 HOL 블록킹을 피하기 위해 다중 스위칭 패브릭 구조를 사용하는 입력 버퍼형 이중 반얀 스위치 모델을 제안한다. 성능 분석과 시뮬레이션을 통해서 제안한 본 모델이 기존 다른 반얀 스위치 구조에 비해 우수한 96%의 처리율과 낮은 셀 지연을 가지고 있음을 보여준다.
다단계 상호 연결망(MIN)에 중복 경로를 제공하여 오류를 허용하는 기술을 개발하기 위하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 지금까지 MIN에서 중복 경로는 추가된 stage와 중복된 데이터 경로 같은 추가 적인 하드웨어를 첨가함으로써 실현되었다. 본 논문은 계층적 MIN이라는 새로운 위상의 MIN을 제안한다. 제안된 MIN은 기존의 MIN보다 적은 2.5N-4개의 스위칭소자를 사용하여 구성되었다. 비록 기존의 MIN 보다 적은 하드웨어를 사용할지라도 완전 접근 성질을 가지고 있으며, 또한 오류 허용을 위한 선택적 중복 경로를 제공한다. 더욱이 HMIN에서는 지역화된 통신을 위한 지름길이 제공되어 다중 프로세서 시스템에서 지역 참조성을 활용하는 장점을 갖게 된다. 지역참조성의 정도를 변화시키며 제안된 시스템의 성능을 분석하였으며 모의실험을 수행하였다.
This paper presents and evaluates a distributed routing algorithm for effective routing control in circuit-switched multistage interconnection networks. The proposed method uses the distributed control based on the incividual-switching element control and it is very effective for allowing any broadcast connection from a source to arbitrary number of destinadtions. The performnace of the proposed method is analyzed and evaluated by computer simulation in terms of the normalized average time delays.
본 논문은 양방향 스위치(bidirectional switchs)를 가진 다단계 상호연결망(MIN, Multistage Interconn nection Network)에서 중첩된 목적지 노드로 다중 메시지를 전송할 때 야기되는 스위치간의 블럭킹(blocking) 을 최소화하기 위한 알고리즘을 제시한다. U~MIN(Unicast MIN) 알고리즘[4]에 의해 제시되었던 다중 전송 트리는 하나의 소스 노드로부터 여러 개의 목적지 노드로 메시지를 전송하는 단순한 멀티캐스트를 수행하는 데 있어서는 매우 유용하지만, 다중 멀티캐스트를 수행하는데 있어서는 섬각한 채널 경쟁을 야기한다. 따라서 간접통신망에서 동시에 같은 목적지 노드를 가진 멀티캐스트가 발생했을 때 기존의 U-MIN 알고리즘에서 발생하는 심각한 채널 경쟁을 최소화하기 위한 방법으로 본 논문에서는 SPU-MIN(Source Partitioned U Unicast MIN) 알고리즘에 의한 새로운 멀티캐스트 트리를 제시한다 본 논문에서의 메시지 전송 방법은 웹흘 라우팅 기법에 기반한 반전(turnaround) 라우팅 알고리즘을 이용한다.
다국어로 구축된 학술정보 시스템의 통합검색 환경을 구현하기 위해서는 다국어 전문용어에 대한 해석을 제공하고 전문용어의 분야별 분류정보를 제공할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 연구는 이러한 다국어 환경의 통합 정보검색 시스템을 운용할 수 있도록 기반시스템을 구축하는 것을 목적으로 한다. 다국어 의미망으로 상호 연결된 과학기술 전문용어 체계를 구축하는 방법과 다단계 연결노드에 대한 최단거리 탐색 기법을 소개하였다. 또한, 생성된 용어군집 결과를 해석하기 위한 기초분석을 수행하여 향후 심도있는 분석연구를 수행하기 위한 기반을 마련하고자 하였다.
In this paper, we proposed and analyzed a new class of irregular fault-tolerant multistage interconnection network named as Extended-QT(Quad Tree) network. E-QT network is extended QT network. A unique path MIN usually is low hardware complexity and control algorithm. So we proposes a class of multipath MIN which are obtained by adding self-loop auxiliary links at the a1l stages in QT(Quad Tree) networks so that they can provide more paths between each source-destination pair. The routing of proposed structure is adaptived and is based by a routing tag. Starting with the routing tag for the minimum path between a given source-destination pair, routing algorithm uses a set of rules to select switches and modify routing tag. Trying the self-loop auxiliary link when both of the output links are unavailable. If the trying is failure, the packet discard. In simulation, an index of performance called reliability and cost are introduced to compare different kinds of MINs. As a result, the prouosed MINs have better capacity than 07 networks.
So far, the multiple path MINs to provide redundant paths in the traditional UPP MINs have been realized by adding additional hardware such as extra stages, duplicated data links, or multiple copies of sthe MIN. And the traditional MINs do not exploit locality: communication with all processor-memory paris takes the same amount of time. Also so far there has been little progress for exploiting locality of reference in MINs. In this paper, we present a new topology MIN, hybrid MIN that is constructed with 2N-3 SEs which is far fewer SEs than that of traditional MINs. Although the hybrid MIN is constructed with 2N-3 SEs, the hybrid MIN satisfies full access capability (FAC) and has redundant paths(but providing single path for 2 memory modules of each processor). Moreover the has redundant paths (but providing single path for 2 memory modules of each processor). Moreover the Hybrid MIN provides shortcut path between pairs which have frequent dat acommunication (locality of reference). Its performance under varing degrees of localized communication is analyzed.
다단계 상호 연결망은 대규모 멀티컴퓨터의 대표적인 연결망 구조이다. 브로드캐스트와 멀티캐스트 통신은 캐쉬 관리, 리덕션, 베리어 동기화와 같은 협동 통신을 지원하기 위한 기반 기술이다. 본 논문은 대규모 멀티컴퓨터 시스템을 구성하기에 적합한 웜홀 스위칭하는 양방향 베니언 망에서 동작하는 멀티캐스트 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 간단한 하드웨어하에서 교착상태를 일으키지 않고 두 번의 전송 단계를 거침으로써 멀티캐스트와 브로드캐스트를 수행한다. 또한, 원하는 목적 노드의 주소를 큐브로 병합하고, 헤더는 단일 큐브로 인코딩된다. 출력 링크에 경쟁이 발생하면 가장 상위 입력 링크로 부터 들어온 플릿에게 우선 순위를 줌으로써 교착상태를 방지한다. 제안하는 기법을 시뮬레이션을 통해서 통신지연 시간의 관점에서 다른 기법과 비교 평가함으로써 제안하는 멀티캐스트 기법의 성능이 우수함을 보였다. 또한, 제안하는 브로드캐스트 기법은 팬아웃이 $2^m({\geq} {\sqrt{N}}$ 인 최소의 정수, N 은 시스템 크기)인 멀티캐스트의 성능과 유사한 월등한 성능을 낸다는 것을 보였다.
최근 ATM스위치를 위한 대부분의 연구는 병렬 하드웨어 자체에 규칙성과 자체 라우팅 특성을 가지는 다단계 상호연결 네트워크에 근거하여왔다. 그러나 네트워크는 동시에 또는 병렬로 전송되지만 서로 충돌을 피찰 수 없다는 측면에서는 블러킹 네트워크라고 할 수 있는데, 주로 밴얀 네트워크가 그 구조에 사용되어왔다. 밴얀 형태의 스위치에 있어서 처리율을 증가시키고, 블러킹을 제거하기 위해서 즉 내부링크의 속도를 증가시키고, 모든 스위치 노드에 버퍼를 두고, 병렬로 다중 연결링크를 두고, 그 네트워크 전에 부하를 균등하게 하는 통 여러 가지 방법들이 사용되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 모든 블러킹이 제거되고 하드웨어 복잡도를 향상시키기 위하여 재순환 선플?스체인지 네트워크의 사용을 제안하였다. 이 구성은 하드웨어 복잡도 면에서 한층 단순하여진 구조인 재순환 셔플?스체인지 네트워크와, 동일한 목적지로 전달되는 패킷들에 있어서 우선순위가 결정된 후 순위가 높은 패킷은 다음 네트워크로 보내고, 순위가 낮은 패킷들을 재순환하는 트리구조의 순위 네트워크로 구성된다. 전송된 패킷은 밴얀 네트워크에서 분할 및 합성 알고리즘을 통하여 자체 라우팅 방식으로 최종 목적지에 전송되도록 구성된다. 처리율과 대기 시간 및 버퍼 크기에 따른 패킷의 손실율은 통일한 부하에 따라 각 포트에 도달한 패킷들의 확률을 이항분포로서 적용된다. 이때, $50\%$의 부하 정도면 버퍼 사이즈 $B_{size}=15$이상 즉, 16이면 허용 가능한 손실윤을 나타낸다. 그러므로 본 논문은 하드웨어의 복잡도 측면에서 기존의 바이토닉 정렬기를 재순환 셔플잌스체인지 네트워크로 구성하여 단순화 시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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