Жирное дерево
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( август 2007 г. ) |
Сеть «толстого дерева» — это универсальная сеть для доказуемой эффективной коммуникации. [1] Его изобрел Чарльз Лейзерсон из Массачусетского технологического института в 1985 году. [1] k-арные n-деревья, тип толстых деревьев, обычно используемый в большинстве высокопроизводительных сетей, были первоначально формализованы в 1997 году. [2]
В древовидной структуре данных каждая ветвь имеет одинаковую толщину (пропускную способность) независимо от своего места в иерархии — все они «узкие» ( узкий в данном контексте « » означает низкую пропускную способность ). В толстом дереве ветви, расположенные ближе к вершине иерархии, «толще» (толще), чем ветви, расположенные ниже по иерархии. В телекоммуникационной сети ответвлениями являются каналы передачи данных ; Различная толщина (пропускная способность) каналов передачи данных обеспечивает более эффективное и специфичное для технологии использование. [ нужна ссылка ]
Топологии Mesh и Hypercube предъявляют требования к связи, которые следуют жесткому алгоритму и не могут быть адаптированы к конкретным технологиям упаковки. [3]
Приложения в суперкомпьютерах
[ редактировать ]Суперкомпьютеры, использующие сеть «толстого дерева» [4] включают в себя два самых быстрых по состоянию на конец 2018 года, [5] Саммит [6] и Сьерра , [7] а также Тяньхэ-2 , [8] Meiko Scientific CS-2, Yellowstone , Earth Simulator , Cray X2 , Connection Machine CM-5 и различные суперкомпьютеры Altix . [ нужна ссылка ]
Mercury Computer Systems применила вариант топологии «толстого дерева» — сеть гипердерева — к своим мультикомпьютерам . [ нужна ссылка ] В этой архитектуре от 2 до 360 вычислительных узлов объединены в сеть «толстого дерева» с коммутацией каналов . [ нужна ссылка ] Каждый узел имеет локальную память, которая может быть отображена любым другим узлом. [ нечеткий ] Каждый узел в этой гетерогенной системе может представлять собой Intel i860 , PowerPC или группу из трех SHARC цифровых сигнальных процессоров . [ нужна ссылка ]
Сеть с «толстым деревом» особенно хорошо подходила для быстрых вычислений преобразования Фурье , которые клиенты использовали для таких обработки сигналов задач , как радар , гидролокатор и медицинская визуализация . [ нужна ссылка ]
Связанные топологии
[ редактировать ]В августе 2008 года группа ученых-компьютерщиков из UCSD опубликовала масштабируемый проект сетевой архитектуры. [9] который использует топологию, вдохновленную топологией толстого дерева, для реализации сетей, которые масштабируются лучше, чем сети предыдущих иерархических сетей. В архитектуре используются обычные коммутаторы, которые дешевле и более энергоэффективны, чем высококлассные модульные коммутаторы для центров обработки данных.
Эта топология на самом деле является особым экземпляром сети Clos , а не жирным деревом, как описано выше. Это связано с тем, что края рядом с корнем эмулируются множеством ссылок на отдельных родительских элементов, а не одной высокопроизводительной ссылкой на одного родительского элемента. Однако многие авторы продолжают использовать этот термин именно в этом смысле.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Лейзерсон, Чарльз Э. (октябрь 1985 г.). «Толстые деревья: универсальные сети для аппаратно-эффективных суперкомпьютеров» (PDF) . Транзакции IEEE на компьютерах . 34 (10): 892–901. дои : 10.1109/TC.1985.6312192 . S2CID 8927584 .
- ^ Петрини, Фабрицио (1997). «K-арные n-деревья: высокопроизводительные сети для массово-параллельных архитектур» . Материалы 11-го Международного симпозиума по параллельной обработке . Том. дои: 10.1109/IPPS.1997.580853. стр. 87–93. дои : 10.1109/IPPS.1997.580853 . ISBN 0-8186-7793-7 . S2CID 6608892 .
- ^ Лейзерсон, Чарльз Э.; Абухамде, Захи С.; Дуглас, Дэвид С.; Фейнман, Карл Р.; Ганмухи, Махеш Н.; Хилл, Джеффри В.; Дэниел Хиллис, В.; Кушмаул, Брэдли С.; Сен-Пьер, Маргарет А.; Уэллс, Дэвид С.; Вонг, Моника С.; Ян, Шоу-Вен; Зак, Роберт (1992). «Сетевая архитектура соединительной машины СМ-5» . SPAA '92 Материалы четвертого ежегодного симпозиума ACM по параллельным алгоритмам и архитектурам . АКМ. стр. 272–285. дои : 10.1145/140901.141883 . ISBN 978-0-89791-483-3 . S2CID 6307237 .
- ^ Юэфан Дэн (2013). «3.2.1 Аппаратные системы: Сетевые соединения: Топология» . Прикладные параллельные вычисления . Всемирная научная. п. 25. ISBN 978-981-4307-60-4 .
- ^ «Ноябрь 2018 ТОП500» . ТОП500 . Ноябрь 2018 года . Проверено 11 февраля 2019 г.
- ^ «Саммит - следующий высокопроизводительный суперкомпьютер Национальной лаборатории Ок-Ридж» . Вычислительный центр для руководителей в Ок-Ридже . Проверено 11 февраля 2019 г.
- ^ Барни, Блез (18 января 2019 г.). «Использование систем Sierra LC — Аппаратное обеспечение — Сеть Mellanox EDR InfiniBand — Топология и конфигурация LC Sierra» . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Проверено 11 февраля 2019 г.
- ^ Донгарра, Джек (3 июня 2013 г.). «Визит в Национальный университет оборонных технологий Чанша, Китай» (PDF) . Нетлиб . Проверено 17 июня 2013 г.
- ^ Аль-Фарес, Мохаммед; Лукиссас, Александр; Вахдат, Амин (2008). «Масштабируемая стандартная сетевая архитектура центров обработки данных» (PDF) . Материалы конференции ACM SIGCOMM 2008 по передаче данных . АКМ. стр. 63–74. дои : 10.1145/1402958.1402967 . ISBN 978-1-60558-175-0 . S2CID 65842 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Сима, Д.; Фонтан, Т.; Качук, П. (1997). Передовые компьютерные архитектуры: подход к пространству проектирования . Аддисон-Уэсли . ISBN 978-0-201-42291-7 . OCLC 36841473 .