高速互連網(wǎng)絡新型擁塞控制技術研究.pdf

1、隨著中央處理器(CPU)運算能力的不斷提升以及計算能力不斷向數(shù)據(jù)中心遷移，高速互連網(wǎng)絡(High-speed Interconnection Networks)已經(jīng)成為高性能計算機(High Performance Computer)設計的關鍵因素。同時，高速互連網(wǎng)絡所承載的路由器數(shù)量和鏈路數(shù)量都在不斷增加，以及各種不同的網(wǎng)絡流量負載模式的相繼出現(xiàn)，都可能導致高速互連網(wǎng)絡上的負載不均衡，從而使得一些網(wǎng)絡結(jié)點或是鏈路成為熱點，進而導致這部

2、分結(jié)點或是鏈路擁塞，擁塞的產(chǎn)生將會極大地降低高速互連網(wǎng)絡的性能。因此，消除高速互連網(wǎng)絡的性能瓶頸和提升高速互連網(wǎng)絡的傳輸效率比以往更加重要。擁塞控制作為高速互連網(wǎng)絡的一項關鍵技術，設計一套高效的擁塞控制技術對高速互連網(wǎng)絡是十分必要的。
　　本課題在SRP（Speculative Reservation Protocol）、CRP（Channel Reservation Protocol）的基礎上，借鑒了DCN（Data Cente

3、r Networks）上的DIBS(Detour-induced Buffer Sharing)思想，充分利用互連網(wǎng)絡中路由器的空閑資源，提出了中間結(jié)點緩存技術IRP（Intermediate Reservation Protocol）。IRP可以根據(jù)不同的拓撲，例如胖樹，有效地利用熱點的鄰居結(jié)點路由器的空閑資源，先利用胖樹拓撲的多路徑將報文發(fā)送給空閑路由器，一旦目的結(jié)點路由器可利用，則將緩存報文發(fā)送給目的結(jié)點，降低互連網(wǎng)絡的延遲。本課

4、題主要在以下三個方面展開研究：
　　1)針對現(xiàn)有的基于預約的擁塞控制機制的不足，提出中間結(jié)點緩存技術IRP，并在胖樹拓撲上對IRP、SRP和ECN做性能評估。
　　2)考慮到集群網(wǎng)絡的關鍵鏈路可能成為系統(tǒng)的瓶頸，充分擴展IRP的應用場景，將IRP應用到胖樹拓撲集群網(wǎng)絡上，并對IRP-C、CRP以及ECN做性能評估。
　　3)胖樹拓撲是一種資源冗余型拓撲，繼續(xù)擴充IRP在高能效的Dragonfly拓撲上的應用，并評估IR