计算机科学与技术专业毕业论文计算机科学与技术专业毕业论文 精品论文精品论文 高性能计算机光互高性能计算机光互连网络体系结构研究连网络体系结构研究关键词：高性能计算机关键词：高性能计算机 光互连网络光互连网络 光分组交换光分组交换 偏射路由偏射路由 DataData VortexVortex 平均平均 报文延迟报文延迟摘要：近年来，高性能计算机正在朝着多处理器化、大规模并行化的方向发展， 研究人员普遍依靠增加处理器的数量来提高计算机的性能，这必然会给实现处 理器访存及处理器间相互通信功能的互连网络带来极大的挑战。传统的电互连 网络在可用带宽、互连密度、时钟扭曲、能耗等方面限制了其性能的提高，而 光互连技术随着 VCSEL、WDM、SOA 等光器件的成熟而蓬勃发展。光互连网络具 有带宽高、衰减小、抗干扰、可并行的优点，满足未来高性能计算机发展的需 要。目前，基于光纤和高速光器件的光电混合互连网络已经成功应用于高性能 计算机系统，全光互连网络是未来互连网络发展的必然趋势。 本课题首先对 光互连网络的特点与优势进行简要的介绍，并详述了当前光互连网络技术的研 究现状和发展方向，然后重点研究了 Data Vortex 光分组交换网络的关键技术， 主要从拓扑结构，同步机制，分组的竞争与冲突解决方案四个方面进行深入了 研究。 在了解 Data Vortex 网络拓扑结构和报文传输机制的基础上，通过建 立数学解析模型和 OMNet+模拟的方法，深入研究和对比了拓扑参数对 Data Vortex 系统性能的影响，从而优化了 Data Vortex 的拓扑结构。结果表明，在 网络交换规模固定的前提下，角度参数越小的 Data Vortex 网络，延迟和吞吐 率性能越高。 本课题对 Data Vortex 网络拓扑进行了深入的分析和优化之后， 结合最新的 CMOS 光开关技术，提出了一种基于环形谐振器光开关的新的光分组 交换互连网络模型-DDP，并通过模拟对比了优化后的 Data Vortex 网络。模拟 结果显示 DDP 具有明显的性能优势，特别是吞吐率性能方面获得大幅度的提高。正文内容正文内容近年来，高性能计算机正在朝着多处理器化、大规模并行化的方向发展， 研究人员普遍依靠增加处理器的数量来提高计算机的性能，这必然会给实现处 理器访存及处理器间相互通信功能的互连网络带来极大的挑战。传统的电互连 网络在可用带宽、互连密度、时钟扭曲、能耗等方面限制了其性能的提高，而 光互连技术随着 VCSEL、WDM、SOA 等光器件的成熟而蓬勃发展。光互连网络具 有带宽高、衰减小、抗干扰、可并行的优点，满足未来高性能计算机发展的需 要。目前，基于光纤和高速光器件的光电混合互连网络已经成功应用于高性能 计算机系统，全光互连网络是未来互连网络发展的必然趋势。 本课题首先对 光互连网络的特点与优势进行简要的介绍，并详述了当前光互连网络技术的研 究现状和发展方向，然后重点研究了 Data Vortex 光分组交换网络的关键技术， 主要从拓扑结构，同步机制，分组的竞争与冲突解决方案四个方面进行深入了 研究。 在了解 Data Vortex 网络拓扑结构和报文传输机制的基础上，通过建 立数学解析模型和 OMNet+模拟的方法，深入研究和对比了拓扑参数对 Data Vortex 系统性能的影响，从而优化了 Data Vortex 的拓扑结构。结果表明，在 网络交换规模固定的前提下，角度参数越小的 Data Vortex 网络，延迟和吞吐 率性能越高。 本课题对 Data Vortex 网络拓扑进行了深入的分析和优化之后， 结合最新的 CMOS 光开关技术，提出了一种基于环形谐振器光开关的新的光分组 交换互连网络模型-DDP，并通过模拟对比了优化后的 Data Vortex 网络。模拟 结果显示 DDP 具有明显的性能优势，特别是吞吐率性能方面获得大幅度的提高。近年来，高性能计算机正在朝着多处理器化、大规模并行化的方向发展，研究 人员普遍依靠增加处理器的数量来提高计算机的性能，这必然会给实现处理器 访存及处理器间相互通信功能的互连网络带来极大的挑战。传统的电互连网络 在可用带宽、互连密度、时钟扭曲、能耗等方面限制了其性能的提高，而光互 连技术随着 VCSEL、WDM、SOA 等光器件的成熟而蓬勃发展。光互连网络具有带 宽高、衰减小、抗干扰、可并行的优点，满足未来高性能计算机发展的需要。 目前，基于光纤和高速光器件的光电混合互连网络已经成功应用于高性能计算 机系统，全光互连网络是未来互连网络发展的必然趋势。 本课题首先对光互 连网络的特点与优势进行简要的介绍，并详述了当前光互连网络技术的研究现 状和发展方向，然后重点研究了 Data Vortex 光分组交换网络的关键技术，主 要从拓扑结构，同步机制，分组的竞争与冲突解决方案四个方面进行深入了研 究。 在了解 Data Vortex 网络拓扑结构和报文传输机制的基础上，通过建立 数学解析模型和 OMNet+模拟的方法，深入研究和对比了拓扑参数对 Data Vortex 系统性能的影响，从而优化了 Data Vortex 的拓扑结构。结果表明，在 网络交换规模固定的前提下，角度参数越小的 Data Vortex 网络，延迟和吞吐 率性能越高。 本课题对 Data Vortex 网络拓扑进行了深入的分析和优化之后， 结合最新的 CMOS 光开关技术，提出了一种基于环形谐振器光开关的新的光分组 交换互连网络模型-DDP，并通过模拟对比了优化后的 Data Vortex 网络。模拟 结果显示 DDP 具有明显的性能优势，特别是吞吐率性能方面获得大幅度的提高。近年来，高性能计算机正在朝着多处理器化、大规模并行化的方向发展，研究 人员普遍依靠增加处理器的数量来提高计算机的性能，这必然会给实现处理器访存及处理器间相互通信功能的互连网络带来极大的挑战。传统的电互连网络 在可用带宽、互连密度、时钟扭曲、能耗等方面限制了其性能的提高，而光互 连技术随着 VCSEL、WDM、SOA 等光器件的成熟而蓬勃发展。光互连网络具有带 宽高、衰减小、抗干扰、可并行的优点，满足未来高性能计算机发展的需要。 目前，基于光纤和高速光器件的光电混合互连网络已经成功应用于高性能计算 机系统，全光互连网络是未来互连网络发展的必然趋势。 本课题首先对光互 连网络的特点与优势进行简要的介绍，并详述了当前光互连网络技术的研究现 状和发展方向，然后重点研究了 Data Vortex 光分组交换网络的关键技术，主 要从拓扑结构，同步机制，分组的竞争与冲突解决方案四个方面进行深入了研 究。 在了解 Data Vortex 网络拓扑结构和报文传输机制的基础上，通过建立 数学解析模型和 OMNet+模拟的方法，深入研究和对比了拓扑参数对 Data Vortex 系统性能的影响，从而优化了 Data Vortex 的拓扑结构。结果表明，在 网络交换规模固定的前提下，角度参数越小的 Data Vortex 网络，延迟和吞吐 率性能越高。 本课题对 Data Vortex 网络拓扑进行了深入的分析和优化之后， 结合最新的 CMOS 光开关技术，提出了一种基于环形谐振器光开关的新的光分组 交换互连网络模型-DDP，并通过模拟对比了优化后的 Data Vortex 网络。模拟 结果显示 DDP 具有明显的性能优势，特别是吞吐率性能方面获得大幅度的提高。近年来，高性能计算机正在朝着多处理器化、大规模并行化的方向发展，研究 人员普遍依靠增加处理器的数量来提高计算机的性能，这必然会给实现处理器 访存及处理器间相互通信功能的互连网络带来极大的挑战。传统的电互连网络 在可用带宽、互连密度、时钟扭曲、能耗等方面限制了其性能的提高，而光互 连技术随着 VCSEL、WDM、SOA 等光器件的成熟而蓬勃发展。光互连网络具有带 宽高、衰减小、抗干扰、可并行的优点，满足未来高性能计算机发展的需要。 目前，基于光纤和高速光器件的光电混合互连网络已经成功应用于高性能计算 机系统，全光互连网络是未来互连网络发展的必然趋势。 本课题首先对光互 连网络的特点与优势进行简要的介绍，并详述了当前光互连网络技术的研究现 状和发展方向，然后重点研究了 Data Vortex 光分组交换网络的关键技术，主 要从拓扑结构，同步机制，分组的竞争与冲突解决方案四个方面进行深入了研 究。 在了解 Data Vortex 网络拓扑结构和报文传输机制的基础上，通过建立 数学解析模型和 OMNet+模拟的方法，深入研究和对比了拓扑参数对 Data Vortex 系统性能的影响，从而优化了 Data Vortex 的拓扑结构。结果表明，在 网络交换规模固定的前提下，角度参数越小的 Data Vortex 网络，延迟和吞吐 率性能越高。 本课题对 Data Vortex 网络拓扑进行了深入的分析和优化之后， 结合最新的 CMOS 光开关技术，提出了一种基于环形谐振器光开关的新的光分组 交换互连网络模型-DDP，并通过模拟对比了优化后的 Data Vortex 网络。模拟 结果显示 DDP 具有明显的性能优势，特别是吞吐率性能方面获得大幅度的提高。近年来，高性能计算机正在朝着多处理器化、大规模并行化的方向发展，研究 人员普遍依靠增加处理器的数量来提高计算机的性能，这必然会给实现处理器 访存及处理器间相互通信功能的互连网络带来极大的挑战。传统的电互连网络 在可用带宽、互连密度、时钟扭曲、能耗等方面限制了其性能的提高，而光互 连技术随着 VCSEL、WDM、SOA 等光器件的成熟而蓬勃发展。光互连网络具有带 宽高、衰减小、抗干扰、可并行的优点，满足未来高性能计算机发展的需要。目前，基于光纤和高速光器件的光电混合互连网络已经成功应用于高性能计算 机系统，全光互连网络是未来互连网络发展的必然趋势。 本课题首先对光互 连网络的特点与优势进行简要的介绍，并详述了当前光互连网络技术的研究现 状和发展方向，然后重点研究了 Data Vortex 光分组交换网络的关键技术，主 要从拓扑结构，同步机制，分组的竞争与冲突解决方案四个方面进行深入了研 究。 在了解 Data Vortex 网络拓扑结构和报文传输机制的基础上，通过建立 数学解析模型和 OMNet+模拟的方法，深入研究和对比了拓扑参数对 Data Vortex 系统性能的影响，从而优化了 Data Vortex 的拓扑结构。结果表明，在 网络交换规模固定的前提下，角度参数越小的 Data Vortex 网络，延迟和吞吐 率性能越高。 本课题对 Data Vortex 网络拓扑进行了深入的分析和优化之后， 结合最新的 CMOS 光开关技术，提出了一种基于环形谐振器光开关的新的光分组 交换互连网络模型-DDP，并通过模拟对比了优化后的 Data Vortex 网络。模拟 结果显示 DDP 具有明显的性能优势，特别是吞吐率性能方面获得大幅度的提高。近年来，高性能计算机正在朝着多处理器化、大规模并行化的方向发展，研究 人员普遍依靠增加处理器的数量来提高计算机的性能，这必然会给实现处理器 访存及处理器间相互通信功能的互连网络带来极大的挑战。传统的电互连网络 在可用带宽、互连密度、时钟扭曲、能耗等方面限制了其性能的提高，而光互 连技术随着 VCSEL、WDM、SOA 等光器件的成熟而蓬勃发展。光互连网络具有带 宽高、衰减小、抗干扰、可并行的优点，满足未来高性能计算机发展的需要。 目前，基于光纤和高速光器件的光电混合互连网络已经成功应用于高性能计算 机系统，全光互连网络是未来互连网络发展的必然趋势。 本课题首先对光互 连网络的特点与优势进行简要的介绍，并详述了当前光互连网络技术的研究现 状和发展方向，然后重点研究了 Data Vortex 光分组交换网络的关键技术，主 要从