一种基于三维片上网络的多播传输方法_2

文档序号:9432514阅读:来源:国知局
的最大和最小节点个数计算为
[0034] 求得较大分区中理想的最大和最小节点个数后,就可W得到该分区中从源节点到 子分区中最后一个节点的最长路径,此路径长度是网络中最长的路径长度,因此,较小分区 中的分区个数需要根据该参数来判定。具体步骤如下:
[0035] dl)将较小分区中的总路径长度与较大分区中的最长路径长度比较,即比较较小 分区中的总节点个数成和
的大小。如果成不大于较大分区中 的最长路径长,则较小分区不需进一步分区,即较小分区的最优分区个数ri2为1.
[0036] d2)如果成大于较大分区中的最长路径长,则该分区的最优分区个数计算为
[0037] d3)较小分区中各子分区中理想的最大和最小节点个数计算为
[0038] 为了预防死锁,子分区应按指定的顺序来划分列W保证各个子分区之间的传输路 径互不相交,不同分区划分列的顺序也不同。具体步骤如下:
[0039] el)如果即将划分的分区是高分区,在源节点层按列为单化W节点标签为基准的 划分顺序为升序,即第一子分区起始列的最后一行的节点标签是该行节点标签中最小的;
[0040] e2)如果即将划分的分区是低分区,在源节点层按列为单位,W节点标签为基准的 划分顺序为降序,即第一子分区起始列的第一行的节点标签是该行节点标签中最大的;
[0041] 分别按所在分区规定的划分顺序对各个需要进一步划分的分区进行当前子分区 的初始划分。具体步骤如下:
[0042] fl)将需进一步划分的分区中的子分区按指定划分顺序按列划分,从源节点层开 始划分一列;
[0043] f2)判断该分区中相邻层上与当前层已划分列的最后一列X轴相同的列是否已被 划分;
[0044] f3)如果该列已被划分,则按划分顺序在当前层上再划一列。然后回f2)步骤进行 判断;
[0045] f4)如果该列未被划分,则划分该分区相邻层该列至当前子分区中,并将相邻层作 为当前层;
[0046] 巧)判断该分区中是否每层都已被划分,如果该分区中还有层未被划分到,则回 f2)步骤继续划分。否则结束该子分区的初始划分;
[0047] 初始化分只能确定当前子分区在分区中各层的基本列,关键决定子分区大小的是 分区中最后一层上的列数,需根据所求得的各个分区中子分区的最优分区个数,W及理想 的最大和最小节点个数,判定当前子分区在该分区中最后一层上的最优列数,使得子分区 中的节点个数尽可能的接近理想值,并划分相应的列至该子分区,完成当前子分区的全部 划分。具体步骤如下:
[0048] gl)计算当前该子分区已有节点的个数,包括该分区最后一层上已划分的一列的 节点数; W例城将已有节点的个数与该分区理想的最小子分区节点个数比较,如果已有节点 个数小于理想的最小子分区节点个数,则权衡增加最后一层上的列数至节点个数最接近理 想的子分区节点数;
[0050] 的)如果已有节点个数大于理想的最小子分区节点个数,则最后一层上的列数维 持1不变;
[0051] g4)根据判定得到的该子分区在最后一层上的列数按其所在分区规定的顺序划分 相应列至该子分区中,完成该子分区的全部划分。
[0052] 在各个需要进一步划分的分区中,当前子分区划分完成后则按划分顺序重复e), f),g)的操作直至该分区中倒数第二个子分区分区完成,继而将该分区所有余下的节点划 分至该分区的最后一个子分区中。至此分区中的子分区划分完毕。
[0053] 在网络分区完成的基础上,对各个子分区中的信息进行路由,完成网络中信息的 传输。为预防传输过程中出现死锁,该网络分区结构的子分区中不同层的信息路由方式也 不同。具体步骤如下:
[0054] il)在源节点层上,信息使用哈密顿路径在各个子分区中传输,即根据源节点层节 点的编号顺序进行信息传输,如果子分区属于高子分区,则信息在源节点层按标签升序进 行传输。 阳化5] i2)如果子分区属于低子分区,则信息在源节点层按标签降序进行传输。
[0056]i3)在其余网络层上,信息按YXZ路径在各个子分区中传输,即信息在传输时Y轴 方向上的传输优先级高于X轴方向的优先级,而X轴方向上的优先级高于Z轴方向的优先 级。
[0057] 所述的基于=维片上网络的多播传输方法,即根据网络结构大小和传输的数据包 大小,动态地选择最优分区个数,并根据源节点在网络中的位置划分最佳子分区结构,在完 成分区的基础上对各个子分中的信息进行路由传输。
[0058] 本发明的优点和效果在于其分区方式可W根据当前网络状态动态地选择分区的 个数,并根据源节点在网络中的位置均衡划分各个分区,从而均衡网络中各个分区的最长 路径长度,尽可能地减小多播传输的总延迟,继而提高网络传输效率,优化并行通信性能。 该方法能在传输信息的数据包和网络拓扑结构较大的情况下提高减小延迟的性能,有利于 提高不断扩展的=维片上网络的通信效率。
[0059] 本发明的其他具体效果将在下面继续说明。
【附图说明】
[0060] 图1 一一本发明主要工作流程示意图。
[0061] 图2-一分配标签的工作流程图。
[00创图3-一分配标签的实例示意图。
[0063] 图4--二分区法灯BP)的工作流程图。 W64] 图5--二分区法灯B巧的实例示意图。 W65] 图6-一判定较小分区中子分区个数的工作流程图。
[0066] 图7-一初始划分子分区的工作流程图。
[0067] 图8-一判定子分区在最后一层上最优列数的工作流程图。
[0068] 图9--分区结果实例示意图。 W例图10--多播信息传输实例示意图。
【具体实施方式】
[0070] 本发明的技术思路概括起来是:
[0071] 根据传输的数据包和网络结构的大小,权衡启动延迟和网络延迟运两个延迟性能 参数选择最优的分区个数,并根据源节点在网络中的位置,W源节点为中屯、划分最优的分 区结构,在完成分区的基础上对各个子分中的信息进行路由传输,从而减小多播传输的总 延迟。本发明能动态地根据数据包和网络结构的大小w及源节点的位置权衡启动延迟和网 络延迟划划分最优分区结构并进行信息传输,使多播总延迟尽可能地减小,随着传输信息 的数据包大小和网络拓扑结构的扩大,应用该方法的网络在减小延迟方面的性能也会随之 提高,有利于提高不断扩展的=维片上网络的通信效率。
[0072] 下面具体说明本发明。
[0073] 基于=维片上网络的多播传输方法根据传输的数据包长度和网络结构的大小,权 衡启动延迟和网络延迟运两个延迟性能参数选择最优的分区个数,并W源节点的位置为中 屯、划分相应最优的分区,在完成分区的基础上对各个子分中的信息进行路由传输,最终达 到减小多播传输总延迟的目的。其主要工作流程图如附图中图1所示,实施方式方式如下。
[0074] 为了高效便捷地划分网络,同时防止各个分区之间的传输路径相交W预防死锁, 首先需要为源节点层的所有节点分配相应的标签,为保证源节点送出的信息可W通过逻辑 路径传送至各个分区,该标签分配的方法需要根据源节点所在的网络位置来确定。标签分 配完毕后,在已分配标签的基础上应用二分区法(TB巧将全局网络W源节点为中屯、划分为 两部分:高分区和低分区,并通过比较分区中的节点个数找出运两个分区中较大分区和较 小分区。在网络分区过程中,全局最长的传输路径通常是由较大分区产生的,因此为了均衡 每个子分区中的传输路径长度和网络分区大小,首先需要根据片上网络中理想的传输总延 迟等式求得较大分区的最优分区个数ni,W及其子分区中理想的最大和最小节点个数。然 后,根据较大分区中子分区的最长路径确定较小分区中的分区个数112,并求得其子分区中 理想的最大和最小节点个数。至此,分区的准备工作都已完成,接下来即开始对两个分区进 行子分区的划分。
[00巧]对其中任意一个分区先进行划分,比较该分区的最优分区个数判断其是否需要划 分子分区,如果其最优分区数大于1则该分区需要进行进一步划分,否则跳过划分环节。为 了预防死锁,子分区应按指定的顺序来划分列W保证各个子分区之间的传输路径互不相 交,不同分区划分列的顺序也不同。因此需要判定该分区逻辑类型,如果该分区为高分区, 在源节点层按列为单位,W节点标签为基准的划分顺序为升序,即第一子分区起始列的最 后一行的节点标签是该行节点标签中最小的;如果该分区为低分区,在源节点层按列为单 位,W节点标签为基准的划分顺序为降序,即第一子分区起始列的最后一行的节点标签是 该行节点标签中最大的。确定分区的划分顺序后,按其所在分区规定的划分顺序进行当前 子
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