Методы и средства исследования производительности сетей, использующих технологию передачи Wormhole

• Автор: Веселов, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ТИПА

1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СЕТЕЙ ТИПА

2. КЛАССИФИКАЦИЯ РАБОТ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ СЕТЕЙ ТИПА

2.1 Абстрактные модели параллельных вычислительных систем

2.2 Аналитические модели работы сетей типа

2.3 Системы имитационного моделирования сетей типа

ГЛАВА II. СИСТЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ СЕТЕЙ ТИПА

1. КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

2. СТРУКТУРА СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.1 Моделирование работы коммуникационной подсети
2.2 Моделирование работы оконечных устройств.
2.3 Моделирование входной нагрузки.
3. КАЛИБРОВКА МОДЕЛИ.
3.1 Калибровка модели оконечного устройства
3.2 Калибровка модели коммуникационной подсети.
ГЛАВА III. АЛГОРИТМ РАСЧТА СРЕДНЕЙ ЗАДЕРЖКИ ПАКЕТА В
СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ТИПА
1. ФОРМАЛЬНАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1 Структура сети и используемая технология передачи данных.
1.2 Нагрузка на сеть.
1.3 Маршрутизация в сети.
1.4 Постановка задачи
2. АЛГОРИТМ РАСЧТА
2.1 Разбиение сети на отдельные каналы и определение последовательности проведения расчтов.
2.2 Применение метода анализа во множестве дискретных моментов времени для расчта отдельного канала сети.
2.3 Проведение расчта средней задержки пакетов для всей сети
3. ПРОВЕРКА КОРРЕКТНОСТИ АЛГОРИТМА РАСЧТА.
ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА АЛГОРИТМА РАСЧТА
1. НАГРУЗКА НА СЕТЬ, ПОРОЖДАЕМАЯ РЕАЛЬНЫМИ ПРИЛОЖЕНИЯМИ.
2. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


С другой стороны, использование имитационной модели при решении любой практической задачи требует, во-первых, выполнения настройки и калибровки параметров по реальной системе, а во-вторых, проведения серии экспериментов, занимающей в определенных случаях значительное время, тогда как программная реализация алгоритма расчёта позволяет быстрее получить соответствующие показатели производительности сети. Кроме того, последняя может применяться и для систем, которые пока ещё только проектируются. Всё вышеизложенное позволяет сформулировать цель настоящей работы. Целью настоящей работы является исследование и разработка программных средств моделирования и алгоритма расчета средней задержки пакета для сетей передачи данных типа wormhole. Далее мы остановимся на некоторых возможных вариантах применения указанных программных средств и алгоритмов на практике. Расчёт проектной производительности сетей передачи данных. В работе [2] отмечено, что расчёт проектной производительности информационно вычислительных систем необходим, поскольку сложность их конфигурации и функционирования сильно уменьшают возможности интуитивной оценки производительности. Нами было показано, что средняя задержка пакета является обобщённой характеристикой производительности сети. Следовательно, для оценки производительность системы уже на этапе проектирования, необходимо иметь методы и средства расчёта и оценки задержки пакета в сети. Разработка оптимизирующих алгоритмов маршрутизации. Как известно, двумя основными функциями алгоритма маршрутизации являются, во-первых, выбор маршрута для передачи пакета по сети и во-вторых, доставка пакета от отправителя к получателю [3]. Первую функцию маршрутизации, то есть выбор маршрута, обычно стараются реализовать таким образом, чтобы оптимизировать определённые характеристики сети. В работах [3, 4] и в ряде других, обсуждается алгоритм оптимальной маршрутизации. Суть его состоит в том, что, используя усреднённые нагрузки на линии сети, производится оптимизация средней задержки пакета при помощи выбора маршрутов передачи. Очевидно, что для создания подобного алгоритма необходимо иметь оценочные или расчётные формулы для средней задержки пакета в сети, чтобы использовать их в качестве целевой функции оптимизирующего алгоритма маршрутизации. Оценка времени выполнения параллельных задач на высокопроизводительных вычислительных комплексах. Как было отмечено, сети передачи данных типа wormhole находят широкое применение при построении высокопроизводительных вычислительных комплексов. Любая задача, выполняющаяся в подобной системе, представляет собой набор параллельно работающих ветвей, взаимодействие между которыми происходит за счёт приёма и посылки сообщений по сети, посредством некоторого интерфейса передачи сообщений. Очевидно, что время выполнения задания зависит от задержки сообщений в сети, которую, в свою очередь, можно оценить при помощи соответствующих методов и средств оценки. Построение систем управления прохождением заданий для высокопроизводительных вычислительных комплексов. Одной из составляющих программного обеспечения высокопроизводительных вычислительных комплексов является система управления прохождением заданий, в функции которой входит распределение ресурсов между поступающими в систему заданиями. Очевидно, что для эффективного функционирования всего вычислительного комплекса распределение . Таким образом, необходимо иметь методы и средства расчёта и оценки средней задержки пакета в каналах сети. Диссертационная работа состоит из четырех глав. В первой главе рассматриваются основные принципы организации сетей передачи данных типа wormhole, а также дается обзор работ, близких к теме настоящего исследования. Данная глава состоит из двух параграфов. В первом параграфе излагаются принципы организации сетей рассматриваемого класса и обсуждаются особенности, к которым приводит использование указанных принципов при построении сетей. Второй параграф посвящен обсуждению работ, близких к теме настоящего исследования. Данный параграф состоит из трех частей. В первой части рассматриваются абстрактные модели параллельных вычислений, во второй содержится описание аналитических моделей работы сетей wormhole и близких к ним, третий посвящен обсуждению существующей имитационной модели типичного представителя сетей класса wormhole - сети Myrinet.