Динамічні топології обчислювальних систем.

Динамические топологии: Шинная, Топология перекрестной коммутации («кроссбар»), Топология «Баньян», Топология «Омега», Топология «Дельта», Топология Бенеша, Топология Клоша, Топология двоичной n-кубической сети с косвенными связями. Рассмотрим некоторые из них:

Шинная топологияСети с шинной архитектурой - наиболее простой и дешевый вид динамических сетей. При одношинной топологии, показанной на рис. 12,17, а, все узлы имеют порядок 1 (d= 1) и подключены к одной совместно используемой шине. В каждый момент времени обмен сообщениями может вести только одна пара узлов, то есть на период передачи сообщения шину можно рассматривать как сеть, состоящую из двух узлов, в силу чего ее диаметр всегда равен 1 (D = 1), Также единице равна и ширина бисекции (B), поскольку топология допускает одновременную передачу только одного сообщения. Однотипная конфигурация может быть полезной, когда

число узлов невелико, то есть когда трафик шины мал по сравнению с ее пропускной

способностью. Одношинную архитектуру часто используют для объединения

нескольких узлов в группу (кластер), после чего из таких кластеров образуют сеть на базе других видов топологии. Многошинная топология предполагает наличие п независимых шин и подключение

узлов к каждой из этих шин (рис, 12.17, б), что позволяет вести одновременную

пересылку сообщений между п парами узлов. Такая топология вполне пригодна

для высокопроизводительных ВС. Диаметр сети по-прежнему равен 1, в то время как пропускная способность возрастает пропорционально числу шин. По сравнению с одношинной архитектурой управление сетью с несколькими шинами сложнее из-за необходимости предотвращения конфликтов, возникающих, когда в парах узлов, обменивающихся по разным шинам, присутствует общий узел. Кроме того, с увеличением порядка узлов сложнее становится их техническая реализация.

Топология «Дельта»Важный подкласс «баньян»-сетей образуют сети «Дельта», предложенные Пателом в 1981 году [176]. В них основание системы счисления при адресации узлов для маршрутизации может отличаться от 2. Сеть соединяет входов с выходами посредством п ступеней кроссбаров aх b (в сетях с такими топологиями, как «Омега», «базовая линиям и «косвенный» n-куб, используется двоичная система счисления, то есть а = 2 и b = 2). Адрес получателя задается в заголовке сообщения

числом в системе счисления с основанием b, а для прохождения сообщения по сети организуется самомаршрутизация. Каждая цифра адреса имеет значение в диапазоне

от 0 до b - 1 и выбирает один из b выходов коммутирующего элемента типа кроссбар . Пример сети «Дельта» показан на рис. 12.23, а.