互连网络仿真器及用于仿真互连网络的方法
【技术领域】
[0001]本发明在计算机科学领域中涉及互连网络仿真器，其使得互连网络以及用于管理这种互连网络的软件能够被建立原型、开发以及测试。本发明还涉及一种用于仿真互连网络的方法。本发明可应用于可以包括数千节点的超级计算机。
【背景技术】
[0002]以已知的方式，通过将每个都集聚了多个处理器的节点结合而构成超级计算机。这些超级计算机包括倍增的处理器，以使得能够同时执行大量计算。如图1中所图示的，这些在现有技术中已知的超级计算机1通常包括多个节点2，每个节点包括网络控制器3并且通过互连网络4彼此连接。另外，管理网络5与节点2进行交互以配置它们、监控它们以及管理它们。
[0003]互连网络的主要功能是在不同节点之间传递数据。因而，互连网络是限制超级计算机性能的因素，该超级计算机的性能特别地取决于通信延迟以及通带。换言之，这些超级计算机的性能部分地取决于互连网络的性能。
[0004]由于大量的连接、路由器以及节点，这种互连网络的设计是复杂的。为了验证设计，已知使用使得在设计互连网络期间执行的不同技术选择能够被研究和验证的仿真器。
[0005]诸如ns-2、0MNeT++/0MNEST、SST甚或simGrid之类的离散事件仿真器考虑随时间的事件序列。然而，它们没有考虑到在两个事件之间的时间间隔中发生了什么。然而，对于大规模仿真来说，在两个事件之间的行为经常是必要的。该实施方式阻止了对操作接口的实时使用，例如对SNMP类型的使用。因此，利用这些方法，不必实时地仿真高速率互联网络。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目标是克服现有技术的缺陷。在该上下文中，本发明的一个目的是提供一种互连网络仿真器，针对(非常)大规模的超级计算机，该仿真器使得被仿真的互连网络能够被有效地建立原型、开发以及测试。
[0007]为此，本发明涉及一种计算节点的互连网络仿真器，所述互连网络仿真器包括拓扑仿真模块，该拓扑仿真模块被适配并被构建为:
[0008]-选择并启用定义数目的被仿真模块，
[0009]-在所述启用的被仿真模块之间建立连接链路，以便形成被仿真的互连网络，
[0010]-使得用户能够与所述启用的被仿真模块进行交互。
[0011]在本描述的其余部分中，通过启用的被仿真模块表示了一种对模块(例如，交换(switch)类型的模块、甚或网络控制器类型的模块)进行仿真的仿真方法。
[0012]由于拓扑仿真模块，用户可以与被仿真的互连网络进行交互，以使得例如通过将启用的被仿真模块中的至少一个启用的被仿真模块参数化来定义一个通信场景，甚或激活或去激活(deactivate)启用的被仿真模块中的至少一个启用的被仿真模块或建立的连接链路中的至少一个连接链路。因而，由于该拓扑仿真模块，被仿真的互连网络是完全可参数化的且可修改的，以使得尽可能有效地确定包括多于32000个节点的超级计算机的互连网络拓扑。
[0013]根据本发明的互连网络仿真器还可以具有以下特点中的一个或多个特点，单独地或根据任何技术上可实现的组合来考虑。
[0014]在一个非限制性实施方式中，启用的被仿真模块由属于互连网络的多个启用的被仿真交换模块以及属于所述互连网络的多个启用的被仿真网络控制器模块形成。
[0015]在一个非限制性实施方式中，启用的被仿真模块由多个启用的被仿真管理模块形成，启用的被仿真管理模块被适配并被构建为对被仿真的互连网络与用于管理被仿真的互连网络的设备之间的互连进行仿真。
[0016]在一个非限制性实施方式中，拓扑仿真模块被适配并被构建为通过对启用的被仿真模块中的至少一个启用的被仿真模块参数化来使得用户能够与启用的被仿真模块进行交互。
[0017]在一个非限制性实施方式中，拓扑仿真模块被适配并被构建为通过激活或去激活启用的被仿真模块中的至少一个启用的被仿真模块来使得用户能够与启用的被仿真模块进行交互。
[0018]在一个非限制性实施方式中，拓扑仿真模块被适配并被构建为通过以下操作来使得用户能够与启用的被仿真模块进行交互:
[0019]-向每个启用的被仿真模块指配标识符，以及
[0020]-针对每个启用的被仿真模块生成局部映射，所述局部映射描述在所述启用的被仿真模块与其周边的启用的被仿真模块之间建立的连接链路。
[0021]在一个非限制性实施方式中，拓扑仿真模块被适配并被构建为通过定义通信场景来使得用户能够与启用的被仿真模块进行交互。
[0022]在一个非限制性实施方式中，启用的被仿真模块中的至少一个启用的被仿真模块被适配并被构建为生成仿真日志。
[0023]本发明还涉及一种用于仿真计算节点的互连网络的方法，所述方法包括下列步骤:
[0024]-选择定义数目的被仿真模块，所述选择由拓扑仿真模块执行，
[0025]-启用所述定义数目的被仿真模块，所述启用由拓扑仿真模块执行，
[0026]-在所述启用的被仿真模块之间建立连接链路，以便形成被仿真的互连网络，所述建立由拓扑仿真模块执行，
[0027]-用户与所述启用的被仿真模块进行交互，所述交互经由拓扑仿真模块执行。
[0028]在一个非限制性实施方式中，交互步骤包括将启用的被仿真模块中的至少一个启用的被仿真模块参数化的子步骤。
[0029]在一个非限制性实施方式中，交互步骤包括定义至少一个通信场景的子步骤。
[0030]在一个非限制性实施方式中，交互步骤包括激活或去激活至少一个启用的被仿真模块的子步骤。
[0031]在一个非限制性实施方式中，交互步骤包括:
[0032]-指配每个启用的被仿真模块的标识符的子步骤，以及
[0033]-针对每个启用的被仿真模块生成局部映射的子步骤，所述局部映射描述在所述启用的被仿真模块与其周边的被仿真模块之间建立的连接链路。
[0034]在一个非限制性实施方式中，根据本发明的一个实施例的用于仿真互连网络的方法包括生成仿真日志的步骤，所述仿真日志由启用的被仿真模块中的至少一个启用的被仿真模块生成。
【附图说明】
[0035]以指示性的方式且绝非限制性的目的，通过参考随附的附图，本发明的其他特点和优点将在本文中给出的如下描述中显得清楚，其中:
[0036]图1图示根据现有技术中的那些超级计算机的示例性超级计算机，
[0037]图2示意性地图示根据本发明的互连网络仿真器的非限制性的示例性实施例，
[0038]图3图示根据本发明的用于仿真互联网络的方法的步骤的框图。
[0039]为清楚起见，仅表示了有助于理解本发明的元件，并示意性地示出这些元件，而没有考虑比例。此外，位于不同附图中的类似的元件具有相同的参考标记。
【具体实施方式】
[0040]图2具体地图示了根据本发明的计算节点的互联网络仿真器10，以及被仿真的互联网络30。
[0041]更为具体地，根据本发明的计算节点的互连网络仿真器10包括拓扑仿真模块11，其被适配并被构建为:
[0042]-选择并启用定义数目的被仿真模块，
[0043]-在所述启用的被仿真模块之间建立连接链路，以便形成被仿真互连网络，
[0044]-使得用户能够与所述被仿真模块进行交互。
[0045]更具体地，在图2中图示的示例中，通过拓扑仿真模块11启用的被仿真模块由如下构成:
[0046]_4个被仿真交换模块12，
[0047]-8个被仿真网络控制器模块13，
[0048]-4个被仿真管理模块20，被仿真管理模块20中的每个被仿真管理模块被适配并被构建为对被仿真的互连网络30与被仿真的互连网络30的被仿真管理设备14之间的互连进行仿真。
[0049]应该注意到，启用的被仿真交换模块12与启用的被仿真网络控制器模块13属于互联网络30。然而，启用的被仿真管理模块20处于被仿真的互连网络30与管理设备14之间的接口处。换言之，启用的被仿真管理模块20对被仿真的互连网络30与被仿真的互连网络30的管理设备14之间的交互进行仿真。
[0050]此外，在图示的示例中，被仿真的互连网络30包括12个被仿真的连接链路15。
[0051]为清楚起见，在图2中表示的启用的被仿真模块的数目是受限的。