专利名称：通信系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信系统。更特别地，本发明涉及控制多个通信节点间相互通信的通信系统。
背景技术：
传统地，大规模并行计算系统使用环网。环网表示这样一种通信网，在将通信节点安排在形成特定三维形状的点阵空间中的阵点上的情况下，这种通信网连接彼此相邻安排的通信节点，并且还使位于该三维空间中彼此面向的端面上的通信节点互连。传统地，已知假设在正多面体的点阵空间上形成网络的情况下环网具有最高的效率。即，如果是二维环面，则在正方形上形成环网是最理想的，而如果是三维环面，则在立方体上形成环网是最理想的。
目前，由于没有公认的相关的专利文献，因此省略该描述。
发明内容
技术问题为了在正多面体的点阵空间上形成通信网络，通信节点的数量被限制为预先确定的数量。即，如果在三维上形成通信网络，则通信节点的数量是64个节点(4*4*4)或512个节点(8*8*8)。然而，根据产品设计、预算及安装区域的情况，不可能布置这样理想数量的通信节点。出于这个原因，与在正多面体的点阵空间上安排通信节点的情况相比，由于通信吞吐量的降低和通信链路的使用率的降低，这种情况可能具有较低的成本效益。
因此，本发明的目的是提供一种通信系统、一种通信方法及一种程序，其能够克服伴随传统技术的上述缺点。通过在独立权利要求中所描述的组合，能够实现上述和其他的目标。从属权利要求定义了本发明进一步的有利的示例性组合。
技术方案为了解决该问题，根据本发明，提供了一种通信系统，其包括多个通信节点；通信链路，在将多个通信节点分别安排在形成三维长方体的点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，该通信链路使安排在相邻阵点处的通信节点互连；及快捷链路，对于点阵空间上的由其相邻阵点不具有通信节点的任何通信节点构成的面中的非端面的至少两个面，该快速链路将构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点进行连接。
本发明的概述不必要描述本发明的所有必要特征。本发明也可以是上述特征的子组合。
有益效果根据本发明，可以比以前更有效地构成包括多个通信节点的通信网。
图1是示出通信系统和信息处理装置的整个配置的视图。
图2是示出通信系统的配置的视图。
图3是示出通信节点的功能配置的视图。
图4是示例性地示出存储元件的数据结构的视图。
图5是示出通信节点传送通信包的过程的流程的视图。
图6是示出将全局地址变换成局部地址的变换规则的概念图的视图。
图7是示出根据当前实施例的可供选择的例子的通信系统的配置的视图。
图8是示出在该可供选择的例子中，通信节点被安排在其中的点阵空间的视图。
图9是示例性地示出信息处理装置的硬件配置的视图。
图10是示例性地示出装配通信系统的过程的流程的视图。
具体实施例方式
现在将基于优选实施例来描述本发明，这些实施例不是用来限制本发明的范围，而是作为本发明的例子。对于本发明，在实施例中描述的所有的特征和组合并非都是必须的。
图1是示出通信系统10和信息处理装置20的整个结构的视图。通信系统10具有多个通信节点(下面以通信节点100-1到100-12为例进行描述)。此外，通信系统10中多个通信节点中的每一个通信节点执行用于数字计算或类似的程序。信息处理装置20向通信系统10中的每个通信节点发送程序执行的请求。除了要被执行的处理事件之外，该执行请求还包括生成用于执行有关的通信节点的程序所必需的执行结果的通信节点的数量，或者接收该有关的通信节点的执行结果的通信节点的数量。即，通信系统10根据来自信息处理装置20的请求并行地执行程序，并将执行结果发回给信息处理装置20。这样，可以比单个通信节点执行程序更有效地执行程序。
图2是示出通信系统10的结构的视图。通信系统10具有通信节点100-1至100-12，通信链路110-1至110-16，闭合链路(loop link)120-1至120-6，以及快捷链路130-1和130-2。每个通信节点100-1至100-12与其他通信节点并行地执行程序。每个通信节点100-1至100-12典型地是处理器(CPU、MPU、或中央处理单元)。或者，每个通信节点100-1至100-12可以是诸如硬盘驱动器之类的存储设备，或者可以是各种类型的传感器。
在通信节点100-1至100-12被分别安排在由多个端面围成的多维点阵空间中预先确定的阵点上的情况下，通信链路110-1至110-16使安排在相邻阵点的通信节点互连。更特别地，该点阵平面是一个四个阵点*四个阵点的正方形，并且，在每个通信节点100-1至100-12实际上被安排在总共16个阵点中的12个阵点的每一个阵点上的情况下，通信链路110-1至110-16分别使安排在彼此相邻阵点上的通信节点互连。此外，根据本发明的点阵空间不局限于如图2示出的点阵平面。点阵空间可以是由多个端面围成的平面或由多个线段围成的平面。例如，点阵空间可以是形成二维矩形的点阵平面，可以是形成三维长方体的点阵空间，或可以是形成三维立方体的点阵空间。
通信节点100-1至100-12分别安排在除x坐标是三或四并且y坐标是三或四的四个阵点(阵点150-1至150-4)之外的阵点上。因而，通信链路110-1使安排在彼此相邻阵点处的通信节点100-1和通信节点100-2互连。通信链路110-2使安排在彼此相邻阵点处的通信节点100-1和通信节点100-3互连。以下，每条通信链路110-3至110-16类似地连接一一对应的两个通信节点。
在点阵空间中彼此面向的端面是彼此相对的情况下，每条闭合链路120-1至120-4使彼此相邻的通信节点互连。在本附图的例子中，在正方形中彼此面向的侧面是彼此相对的情况下，每条闭合链路120-1至120-4尤其使彼此相邻的通信节点互连。即，闭合链路120-1连接通信节点100-1和通信节点100-9，而且闭合链路120-2连接通信节点100-2和通信节点100-10。此外，闭合链路120-3连接通信节点100-5和通信节点100-8，而且闭合链路120-4连接通信节点100-9和通信节点100-12。
每条闭合链路120-5和120-6将通信节点100-1和通信节点100-3中的每一个连接到通信节点100-11和通信节点100-12中的每一个。在点阵空间中第一端面和面向第一端面的第二端面是彼此相对的情况下，通信节点100-1和通信节点100-3是第一端面或第二端面中其相对的端面中没有通信节点的一个端面的通信节点。此外，在点阵空间中第三端面和面向第三端面的第四端面是彼此相对的情况下，通信节点100-11和通信节点100-12是第三端面或第四个端面中的通信节点，而另一个相对的端面中没有通信节点。
对于由通信节点100-2和通信节点100-4组成的面和由通信节点100-7和通信节点100-8组成的面，每条快捷链路130-1和快捷链路130-2连接构成一个面的每个通信节点和构成另一个面的每个通信节点。另外，在本附图的例子的情况下，由于使用二维点阵平面，因此由通信节点100-2和通信节点100-4组成的面表示由通信节点100-2和通信节点100-4组成的线段。此外，由通信节点100-7和通信节点100-8组成的面表示由通信节点100-7和通信节点100-8组成的线段。
此外，在这两条线段是彼此相对的情况下，每条快捷链路130-1和快捷链路130-2连接彼此相邻的通信节点。即，快捷链路130-1将通信节点100-2连接到通信节点100-8，而快捷链路130-2将通信节点100-4连接到通信节点100-7。这些线段由两个相邻阵点中的任一阵点处都没有通信节点的通信节点组成。即，例如，在x轴正向上与通信节点100-2相邻的阵点处没有通信节点。此外，在x轴正向上与通信节点100-4相邻的阵点处没有通信节点。由于这个原因，通信节点100-2和通信节点100-4构成该线段。此外，在y轴正向上与通信节点100-7相邻的阵点处没有通信节点。而且，在y轴正向上与通信节点100-8相邻的阵点处没有通信节点。由于这个原因，通信节点100-7和通信节点100-8构成该线段。
根据上面的配置，所有的由通信链路、快捷链路以及闭合链路组成的环形通信线路穿过四个通信节点。这样，假定经由每个通信节点的通信业务量相同，那么任一通信线路具有相同的网络业务。因此，尽管不能布置足够多的通信节点以安排在正方形和立方体的点阵空间中的每个阵点上，然而流入每条链路的网络业务总体上可以是相等的。这样，有可能提升每条链路的使用率，并因此提高多个链路的平均吞吐量。
另外，在本附图示出的结构是一个例子，并且通信节点间的连接模式具有多种变化。例如，可以将通信节点分别安排在形成长方形而不是正方形的点阵平面中的阵点上。此外，代替在本附图中示出的环形结构，可以通过除闭合链路以外的网格形的通信链路对每个通信节点进行连接。即使在这样配置的情况下，也可以实现比传统提出的连接方式更有效和高速的通信。
图3是示出通信节点100-1的功能配置的视图。另外，由于除了通信包的接收源和发送目的地，以及存储元件300的内容，通常每个通信节点100-2至100-12具有与通信节点100-1相同的结构，因此下面将仅描述其差别。通信节点100-1具有存储元件300、接收元件310、选择元件320以及发送元件330。存储元件300存储的信息示出经由通信链路110-1至110-16、闭合链路120-1至120-6以及快捷链路130-1和130-2，从通信节点100-1到达每个其他通信节点的通信路径的拓扑。将在图4中进一步示出详细的例子。
图4是示例性地示出存储元件300的数据结构的视图。结合通过划分点阵空间所获得的多个预先确定的块中的每一个，在包括在块中的通信节点是目的地的情况下，存储元件300存储变换通信节点的变换规则。在本附图的例子中，存储元件300存储目的地节点的坐标范围作为示出每个块的信息。即，例如，x坐标是一到二并且y坐标是三到四的一组通信节点表示一个块。此外，在本附图的例子中，存储元件300存储作为变换规则的坐标变换等式。在这个变换等式中，x和y表示变换前的坐标，而x’和y’表示变换后的坐标。由于变换前的坐标是由信息处理装置20或其他的外部应用程序指定的坐标，因此该坐标被称为全局地址。此外，由于变换后的坐标是通过变换由通信节点100-1临时使用的坐标，因此该坐标被称为局部地址。
作为具体的例子，在x坐标是一至二并且y坐标是三至四的通信节点是目的地的情况下，不对x坐标和y坐标进行变换。此外，在x坐标是一至二并且y坐标是一至二的通信节点是目的地的情况下，不对x坐标和y坐标进行变换。另一方面，在x坐标是三至四并且y坐标是一至二的通信节点是目的地的情况下，将y坐标变换成与初始x坐标相同的值，并且将x坐标变换成从五减去初始y坐标所得到的值。
另外，本附图的结构是一个例子，并且存储元件300的数据结构可以具有多种变化。例如，存储元件300可以存储仅用于需要变换的坐标的变换规则。即，存储元件300可以存储对应于图4中的第三行的仅用于x坐标是三至四并且y坐标是一至二的坐标的变换规则。在这种情况下，下面将描述的接收元件310仅对这些坐标应用变换规则，而不对其他坐标应用变换规则。作为进一步的另一个例子，存储元件300可以存储一一对应地变换每个坐标的变换表。
再次参考图3。接收元件310结合通信包的目的地来接收通信包。在目的地通信节点被安排在点阵空间中的情况下，接收元件310接收其是坐标值的全局地址作为通信包目的地。即，例如，如果目的地是通信节点100-5，接收元件310接收作为全局地址的坐标(1，2)。另外，接收元件310可以接收来自其它通信节点(例如，通信节点100-2、100-3、100-9以及100-12)的通信包，或者可以接收来自诸如信息处理装置20之类的外部装置的通信包。基于存储在存储元件300上的信息，选择元件320选择通信包被传送到的下一个目的地通信节点，该目的地通信节点在到达接收的目的地的通信路径上，并在通信节点100-1之后。特别地，借助对应于包括接收的全局地址的块的变换规则，选择元件320将全局地址变换成局部地址。然后，选择元件320选择通信包被传送到的下一个目的地通信节点，该目的地通信节点在从通信节点100-1到达局部地址的通信路径上，并在通信节点100-1之后。
作为具体的例子，在目的地是通信节点100-8的情况下，选择元件320将全局地址(4，2)变换成局部地址(3，4)。然后，选择元件320选择通信节点100-2作为通信包被传送到的下一个目的地通信节点，该目的地通信节点在从通信节点100-1的坐标(1，4)到达局部地址(3，4)的通信路径上，并在通信节点100-1之后。在从通信节点100-1到通信节点100-8发送通信包的情况下，短路线是通过通信节点100-1、通信节点100-2和通信节点100-8顺序地传送包的路线。在环网中给定发送端和目的地的情况下，由于传统上已知用来指定通信路径的技术，因此省略该描述。
发送元件330经由通信链路、快捷链路或闭合链路，向由选择元件320选择的通信节点发送通信包。
图5是示出通信节点100-1传送通信包的过程的流程的视图。接收元件310结合通信包的目的地接收通信包(S500)。在目的地通信节点被安排在点阵空间中的情况下，接收元件310接收作为坐标值的全局地址作为通信包的目的地。选择元件320选择接收的全局地址所属的块(S510)。然后，借助对应于该块的变换规则，选择元件320将全局地址变换成局部地址(S520)。通过简单计算，例如，通过如图4所示的线性函数，来实现这个变换规则的应用。即，用于这部分的开销极其微小。接下来，选择元件320选择通信包被传送到的下一个目的地通信节点(S530)，该目的地通信节点在从通信节点100-1到达局部地址的通信路径上，并在通信节点100-1之后。然后，发送元件330向由选择元件320选择的通信节点发送通信包(S540)。
图6是示出将全局地址变换成局部地址的变换规则的概念图。图6(a)示出了存储在每个通信节点100-1至100-4的存储元件300中的变换规则的概念图；图6(b)示出了存储在每个通信节点100-5和100-6以及通信节点100-9和100-10中的变换规则的概念图；并且图6(c)示出了存储在每个通信节点100-7和100-8以及通信节点100-11和100-12中的变换规则的概念图。在这些附图中，自然数N表示通信节点100-N。即，数字1表示通信节点100-1，数字2表示通信节点100-2，并且随后的数字表示具有相同数字的通信节点。
具体地，在通信节点100-1至100-4接收目的地是特定的通信节点的通信包的情况下，选择元件320将目的地通信节点的全局地址变换成在图6(a)中示出的局部地址。类似地，在通信节点100-5和100-6或通信节点100-9和100-10接收目的地是特定的通信节点的通信包的情况下，选择元件320将目的地通信节点的全局地址变换成在图6(b)中示出的局部地址。事实上，由于在图6(b)示出的局部地址与在图2中示出的全局地址相等，因此在通信节点100-5和100-6以及通信节点100-9和100-10上不执行变换。类似地，在通信节点100-7和100-8或通信节点100-11和100-12接收目的地是特定的通信节点的通信包的情况下，选择元件320将目的地通信节点的全局地址变换成在图6(c)中示出的局部地址。
本附图解释了经由通信节点顺序地传送通信包到达目的地的过程的例子。在这个例子中，假定通信节点100-1使用通信节点100-7作为目的地发送通信包。如图2所示，目的地通信节点100-7的全局地址是(x，y)＝(3，2)。首先，通信节点100-1的选择元件320将该全局地址变换成在图6(a)中示出的局部地址(x，y)＝(3，3)。
选择元件320选择通信包被传送到的下一个通信节点，该通信节点在从通信节点100-1面向局部地址(3，3)的通信路径上，并在通信节点100-1之后。作为具体过程，选择元件320计算，例如，通信节点100-7的局部地址(3，3)到通信节点100-1的全局地址(1，4)的差分值。即，差分值(Δx，Δy)成为(2，-1)。
通信节点100-1将通信包传送到的目的地是位于每个x坐标和y坐标正方向和负方向上的通信节点，即，四个通信节点100-9、100-12、100-2以及100-3。在这些通信节点中，选择元件320选择位于减少这个差分值的绝对值的方向上的通信节点。例如，为了减少x坐标的差分值，选择元件320选择位于x轴正方向上的通信节点100-2作为目的地。或者，选择元件320可以选择位于y轴负方向上的通信节点100-3作为目的地。然后，发送元件330向所选择的通信节点100-2发送通信包。
接收通信包的通信节点100-2计算通信节点100-2的全局地址(2，4)与通信节点100-7的局部地址(3，3)间的差分值。即，差分值(Δx，Δy)成为(1，-1)。在位于每个x坐标和y坐标的正方向和负方向上的通信节点中，选择元件320选择位于减少这个差分值的绝对值方向上的通信节点。例如，为了减少y坐标的差分值，选择元件320选择位于y轴负方向上的通信节点100-4作为目的地。然后，发送元件330向选择的通信节点100-4发送通信包。
接收通信包的通信节点100-4计算通信节点100-4的全局地址(2，3)与通信节点100-7的局部地址(3，3)间的差分值。即，差分值(Δx，Δy)成为(1，0)。在位于每个x坐标和y坐标的正方向和负方向上的通信节点中，选择元件320选择位于减少这个差分值的绝对值的方向上的通信节点。例如，为了减少x坐标的差分值，选择元件320选择位于x轴正方向上的通信节点100-7。然后，发送元件330经由在x轴正方向上连接的快捷链路130-2向选择的通信节点100-7发送通信包。
如上，如参考图6描述的，结合通过划分点阵空间所获得的多个预先确定的块中的每一个，在块中包括的通信节点是目的地的情况下，每个通信节点的存储元件300存储变换通信节点坐标的变换规则。借助这个变换规则，为了使得通信包通过最短的路线到达选择的节点，每个通信节点都能够适当地选择通信包被接下来传送到的通信节点。
图7是示出通信系统40的配置的视图，该通信系统40是当前实施例可供选择的例子。在这个可供选择的例子中示出的通信系统40构成了三维环面。图8是示出在该可供选取的例子中通信节点400-1至400-4被安排在的点阵空间的视图。通信系统40具有通信节点400-1至400-4、通信链路410-1至410-3、闭合链路420-1至420-3、快捷链路430-1至430-3，以及闭合链路440-1至440-3。每个通信节点400-1至400-4同其他通信节点相互通信。在通信节点400-1至400-4被分别安排在形成立方体的点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，每条通信链路410-1至410-3使安排在彼此相邻的阵点上的通信节点互连。在当前可供选择的例子中，假定闭合链路440-1被安排在阵点450-1上、闭合链路440-2被安排在阵点450-5上、闭合链路440-3被安排在阵点450-6上，并且闭合链路440-4被安排在阵点450-7上。另外，阵点450-2至450-4以及阵点450-8上没有安排通信节点。
通信链路410-1连接通信节点400-1和通信节点400-2，通信链路410-2连接通信节点400-2和通信节点400-4，并且通信链路410-3连接通信节点400-2和通信节点400-3。在点阵空间中彼此面向的端面是彼此相对的情况下，每条闭合链路420-1至420-3使彼此相邻的通信节点互连。特别地，闭合链路420-1连接通信节点400-1和通信节点400-2，闭合链路420-2连接通信节点400-2和通信节点400-3，并且闭合链路420-3连接通信节点400-2和通信节点400-4。
对于点阵空间上的由其相邻阵点没有通信节点的任何通信节点构成的面中的非端面的至少两个面，每条快捷链路430-1至430-3连接构成一个面的通信节点中的每一个和构成另一个面的通信节点中的每一个。特别地，在与通信节点400-1相邻的阵点450-3上没有安排通信节点。此外，在与通信节点400-4相邻的阵点450-3上没有安排通信节点。由于这个原因，对于由通信节点400-1形成的面和由通信节点400-4形成的面，快捷链路430-2连接构成一个面的每个通信节点(在这种情况下，只有通信节点400-1)和构成另一个面的每个通信节点(在这种情况下，只有通信节点400-4)。类似地，快捷链路430-1连接与阵点450-2相邻的通信节点400-1和通信节点400-4。此外，快捷链路430-3连接与阵点450-8相邻的通信节点400-4和通信节点400-3。
每条闭合链路440-1至440-3将在点阵空间中第一端面和面向第一端面的第二端面是彼此相对的情况下其中一个相对的端面没有通信节点的该第一端面或第二端面中的通信节点连接到在点阵空间中第三端面和面向第三端面的第四端面是彼此相对的情况下其中一个相对的端面没有通信节点的该第三端面或第四端面中的通信节点。例如，在点阵空间中第一端面和面向第一端面的第二端面是彼此相对的情况下，通信节点400-1面向没有通信节点的阵点450-3。此外，在点阵空间中第三端面和面向第三端面的第四端面是彼此相对的情况下，通信节点400-4面向没有通信节点的阵点450-3。由于这个原因，闭合链路440-2连接通信节点400-1和通信节点400-4。以下，类似地，闭合链路440-1连接通信节点400-1和通信节点400-3，并且闭合链路440-3连接通信节点400-3和通信节点400-4。
如上，在本附图的三维结构中，由通信链路、快捷链路和/或闭合链路组成的环形通信线路始终穿过两个通信节点。这样，假定经由每个通信节点的通信业务量相同，那么任何通信线路具有相同的网络业务。这样，尽管不能提供足够多的通信节点以安排在多维方形空间中的每个阵点上，然而流入每条链路的网络业务可以是相等的。
另外，作为为了描述方便的简单配置，本附图解释了在每个轴(即纵向轴/横向轴/高度轴)上安排的阵点数量是二的三维点阵空间。然而，安排在每个轴上的阵点数量不限制于两个。例如，在每个纵向轴/横向轴/高度轴上可以安排不少于三个的阵点，或者，安排在每个轴上的阵点数量可以彼此不同。此外，在本附图中示出的每个通信节点中可以进一步具有多个通信节点。例如，在本附图中示出的每个通信节点可以构成4*4*4的网格型网络。在这种情况下，每条通信链路使安排在每个通信节点的面上的4*4个通信节点互连。即使采取这些不同结构中的任意一种，仍有可能使每个通信节点与其他的通信节点有效地通信，并且因此比以前提高通信吞吐量。
此外，在当前可供选择的例子中，每个通信节点400-1至400-4总体上具有与图3中示出的通信节点100-1相同的结构。即，每个通信节点400-1至400-4具有存储元件300、接收元件310、选择元件320以及发送元件330。存储元件300存储将三维坐标空间中的全局地址变换成三维空间中的局部地址的变换规则，该变换规则不同于图4的例子。此外，接收元件310接收来自通信节点400-1至400-4间相邻安排的通信节点或通过快捷链路和闭合链路连接的通信节点的通信包。此外，选择元件320从通信节点400-1至400-4间相邻安排的通信节点或通过快捷链路和闭合链路连接的通信节点中选择目的地通信节点。由于通信节点400-1至400-4的其他配置总体上与图2至图5中示出的实施例的配置相同，因此将省略对它们的描述。
图9是示例性地示出信息处理装置20的硬件配置的视图。信息处理装置20包括具有通过主机控制器1082彼此连接的CPU 1000、RAM1020和图形控制器1075的CPU外设部分；具有通过输入-输出控制器1084连接到主机控制器1082的通信接口1030、硬盘驱动器1040和CD-ROM驱动器1060的输入输出部分；以及具有连接到输入-输出控制器1084的BIOS 1010、软盘驱动器1050和输入-输出芯片1070的传统输入-输出部分。
主机控制器1082将RAM 1020连接到以高传送速率访问该RAM1020的CPU 1000和图形控制器1075。CPU 1000基于存储在BIOS 1010和RAM 1020中的程序进行操作，以控制每个部分。图形控制器1075在RAM 1020提供的帧缓冲区上获取由CPU 1000生成的图像数据，并在显示装置1080上显示该数据。或者，图形控制器1075中可以包括存储由CPU 1000生成的图像数据的帧缓冲区。
输入-输出控制器1084将主机控制器1082连接到相对高速的输入-输出设备通信接口1030、硬盘驱动器1040以及CD-ROM驱动器1060。通信接口1030经由网络与外部装置通信。硬盘驱动器1040存储由信息处理装置20使用的程序和数据。CD-ROM驱动器1060从CD-ROM 1095读取程序或数据，并将程序或数据提供给RAM 1020或硬盘驱动器1040。
此外，相对低速的输入-输出设备BIOS 1010、软盘驱动器1050以及输入-输出芯片1070被连接到输入-输出控制器1084。BIOS 1010存储在开启信息处理装置20期间将由CPU 1000执行的引导程序、依赖于信息处理装置20的硬件的程序、或类似的程序。软盘驱动器1050从软盘1090读取程序或数据，并经由输入-输出芯片1070将程序或数据提供给RAM 1020或硬盘驱动器1040。输入-输出芯片1070经由软盘1090、并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标端口或类似的端口来连接各种输入-输出装置。
为了由用户提供，提供给信息处理装置20的程序被存储在诸如软盘1090、CD-ROM 1095或IC卡之类的记录媒介上。经由输入-输出芯片1070和输入-输出控制器1084，从记录媒介读取该程序，并经由通信接口1030在通信系统10或通信系统40中安装并执行该程序。因为由程序在通信系统10或通信系统40或类似的系统上运行执行的操作与在图1至图8中描述的通信系统10或通信系统40相同，因此将省略对它们的描述。
以上描述的程序可以存储在外部存储媒介上。存储媒介可以包括诸如DVD和PD之类的光记录媒介、诸如MD之类的磁光记录媒介、磁带媒介、诸如除了软盘1090和CD-ROM 1095之外还有IC卡之类的半导体存储器。此外，在连接到专用通信网络和互联网的服务器系统中提供的诸如硬盘或RAM之类的存储装置可以被用作记录媒介，以经由网络将程序提供给信息处理装置20。
图10是示例性地示出装配通信系统10或通信系统40的过程的流程的视图。装配通信系统10或通信系统40的工程技术人员安排多个通信节点(例如，通信节点100-1和通信节点400-1)(S1000)。接下来，工程技术人员将通信链路连接到每个通信节点(S1010)。特别地，在该多个通信节点被分别安排在形成多维长方体点阵空间中的预先确定的阵点处的情况下，工程技术人员使安排在相邻阵点的通信节点互连。
此外，工程技术人员将快捷链路连接到每个通信节点(S1020)。特别地，对于在点阵空间上的由其相邻的阵点没有通信节点的任何通信节点构成的面中的非端面的至少两个面，工程技术人员将构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点连接起来。接下来，工程技术人员将闭合链路连接到每个通信节点(S1030)。特别地，在点阵空间中彼此面向的端面是彼此相对的情况下，工程技术人员使彼此相邻的通信节点互连。此外，工程技术人员将在点阵空间中第一端面和面向第一端面的第二端面彼此相对的情况下与其他通信节点不相邻的通信节点连接到在第三端面和面向第三端面的第四端面彼此相对的情况下与其他通信节点不相邻的通信节点。
如上，根据当前实施例和可供选择的例子，尽管不能提供足够多的通信节点以构成长方体和立方体，然而通过适当地连接通信节点减少通信链路的浪费并因此提高通信吞吐量是可能的。此外，当通信节点被安排在诸如正方形和立方体之类的正多面体空间的点阵空间中时，安排在环形通信线路上的通信节点的数量可以是相等的，并因此使得每条通信链路的网络业务相等。在这种情况下，类似于在方形空间中的所有阵点上安排了通信节点的情况，有可能提供最大限度地利用每条通信链路的性能的理想通信环境。
尽管通过示例性的实施例描述了本发明，但是应该理解，在不偏离仅由所附的权利要求所定义的本发明的实质和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以做许多变化和替换。
权利要求
1.一种通信系统，包括多个通信节点；通信链路，在所述多个通信节点被分别安排在形成三维长方体的点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，所述通信链路使安排在相邻阵点的通信节点互连；以及快捷链路，对于在所述点阵空间上的由其相邻阵点处没有通信节点的任何通信节点形成的面中的非端面的至少两个面，所述快捷链路将构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点进行连接。
2.如权利要求1所述的通信系统，其中，在所述至少两个面是彼此相对的情况下，所述快捷链路使彼此相邻的通信节点互连。
3.如权利要求1所述的通信系统，其中，所述三维长方体是三维立方体，在所述立方体中，每个坐标轴上阵点的数量是彼此相等的。
4.如权利要求1所述的通信系统，进一步包括闭合链路，在所述点阵空间中彼此面向的端面是彼此相对的情况下，所述闭合链路使彼此相邻的通信节点互连；以及闭合链路，其将在所述点阵空间中第一端面和面向所述第一端面的第二端面是彼此相对的情况下、所述第一端面或第二端面中相对端面没有通信节点的一个端面中的通信节点连接到在所述点阵空间中第三端面和面向所述第三端面的第四端面是彼此相对的情况下、所述第三端面或所述第四端面中相对端面没有通信节点的一个端面中的通信节点。
5.如权利要求1所述的通信系统，其中所述多个通信节点中的每一个包括存储元件，结合通过划分所述点阵空间所获得的多个预先确定的块中的每一个，在所述块中的通信节点是目的地的情况下，所述存储元件存储对所述块中的所述通信节点的坐标进行变换的变换规则；接收元件，结合通信包，在所述目的地通信节点被安排在所述点阵空间中的情况下，所述接收元件接收其是坐标值的全局地址作为所述通信包的目的地；选择元件，其根据对应于所接收的全局地址所属的块的变换规则将所述全局地址变换成局部地址，并且选择所述通信包被传送到的下一个目的地通信节点，该目的地通信节点在从所述通信节点到所述局部地址的通信路径上，并在所述通信节点之后；以及发送元件，经由所述通信链路或所述快捷链路，所述发送元件将所述通信包发送给所选择的通信节点。
6.如权利要求1所述的通信系统，其中在所述多个通信节点被分别安排在所述点阵空间中形成正方形的点阵平面上的预先确定的阵点上的情况下，所述通信链路使安排在相邻阵点处的通信节点互连，以及对于由其相邻阵点没有通信节点的任何通信节点形成的点阵平面内的至少两条线段，所述快捷链路连接构成一条线段的通信节点中的每一个和构成另一条线段的通信节点中的每一个。
7.一种通信系统，包括多个通信节点；通信链路，在所述的多个通信节点被分别安排在由多个端面围成的多维点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，所述通信链路使安排在相邻阵点的通信节点互连；以及快捷链路，对于在所述点阵空间上的由其相邻阵点没有通信节点的任何通信节点形成的面中的非端面的至少两个面，所述快捷链路连接构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点。
8.一种用于借助通信系统提供用来连接通信节点的服务的方法，所述方法包括步骤安排多个通信节点；在所述多个通信节点被分别安排在形成三维长方体的点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，使安排在相邻阵点上的所述通信节点互连；并且对于在所述点阵空间上的由其相邻阵点没有其他通信节点的任何通信节点形成的面中的非端面的至少两个面，连接构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点。
9.一种通信系统中的通信方法，所述通信系统包括多个通信节点；通信链路，在所述多个通信节点被分别安排在形成三维长方体的点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，所述通信链路使安排在相邻阵点的通信节点互连；以及快捷链路，对于在所述点阵空间上的由其相邻阵点没有通信节点的通信节点构成的面中的非端面的至少两个面，所述快捷链路将构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点进行连接，并且在每个通信节点中的所述通信方法包括步骤结合通过划分所述点阵空间获得的多个预先确定的块中的每一个，在所述块中的通信节点是目的地的情况下，预先存储对所述块中的所述通信节点的坐标进行变换的变换规则；结合通信包，在所述目的地通信节点被安排在所述点阵空间中的情况下，接收其是坐标值的全局地址作为所述通信包的目的地；根据对应于所接收的全局地址所属的块的变换规则，将所述全局地址变换成局部地址，并且选择所述通信包被传送到的下一个目的地通信节点，该目的地通信节点在从所述通信节点到所述局部地址的通信路径上，并在所述通信节点之后；以及经由所述通信链路或所述快捷链路，将所述通信包发送给所选择的通信节点。
10.一种使得多个信息处理装置中的每一个用作通信系统中的多个通信节点中的每一个的程序，所述通信系统包括多个通信节点；通信链路，在所述多个通信节点被分别安排在形成三维长方体的点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，所述通信链路使安排在相邻阵点的通信节点互连；以及快捷链路，对于在所述点阵空间上的由其相邻阵点没有通信节点的任何通信节点形成的面中的非端面的至少两个面，所述快捷链路将构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点进行连接；所述程序使得所述多个信息处理装置中的每一个用作存储元件，结合通过划分所述点阵空间所获得的多个预先确定的块中的每一个，在所述块中的通信节点是目的地的情况下，所述存储元件存储对所述块中的所述通信节点的坐标进行变换的变换规则；接收元件，结合通信包，在所述目的地通信节点被安排在所述点阵空间中的情况下，所述接收元件接收其是坐标值的全局地址作为所述通信包的目的地；选择元件，其根据对应于所接收的全局地址所属的块的变换规则将所述全局地址变换成局部地址，并且选择所述通信包被传送到的下一个目的地通信节点，该目的地通信节点在从所述通信节点到所述局部地址的通信路径上，并在所述通信节点之后；以及发送元件，经由所述通信链路或所述快捷链路，所述发送元件将所述通信包发送给所选择的通信节点。
全文摘要
本发明提供了一种通信系统，该通信系统包括多个通信节点；通信链路，在该多个通信节点被分别安排在形成三维长方体的点阵空间中的预先确定的阵点上的情况下，该通信链路使安排在相邻阵点处的通信节点互连；以及快捷链路，对于在点阵空间中的由其相邻的阵点没有通信节点的任何通信节点形成的面中的非端面的至少两个面，该快捷链路连接构成一个面的通信节点和构成另一个面的通信节点。
文档编号H04L12/28GK1980172SQ200610146558
公开日2007年6月13日 申请日期2006年11月15日 优先权日2005年12月6日
发明者三轮洋一, 松井彩, 稻垣猛 申请人:国际商业机器公司