【摘 要】
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近年来,高性能计算应用越发普遍。高性能互连网络作为高性能计算机中重要的组成部分,目前存在以下三点问题。1、网络带宽已经不能够满足日益增长的处理器的运算速度的需求。2
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近年来,高性能计算应用越发普遍。高性能互连网络作为高性能计算机中重要的组成部分,目前存在以下三点问题。1、网络带宽已经不能够满足日益增长的处理器的运算速度的需求。2、互连网络中出现的多对一通信问题,多个源同时向同一个目的地发送数据,会导致网络端点拥塞,进而形成饱和树。3、网络中还可能存在瞬时流量,同样也会形成网络拥塞。这三点问题是网络产生拥塞的主要原因,已经成为高性能计算领域发展的瓶颈。网络拥塞主要分为两大类,即为链路拥塞和端点拥塞。链路拥塞可以通过自适应路由等方法有效缓解,而端点拥塞是急需解决的问题。之前的工作提出了几种解决端点拥塞的方法,但是这些方法主要考虑减小报文延迟。在具有卸载功能的网卡(NIC)中,任务被卸载到网卡中,按照流的形式传输,所以流完成时间和吞吐率才是决定应用程序执行效率的主要因素。本文主要以降低流完成时间为目标,从两个方面提出两种解决方法。首先我们提出了双边流预约协议(BFRP)。双边流预约协议在流的层面进行调度,每次选择最小流减小平均流完成时间,同时防止大流饿死的状况发生。双边流预约机制通过预约操作,由目的节点分配时间片,从而避免端点拥塞的发生。基于预约操作,我们还提出一种新颖的、低成本的信用预约机制(CRSP),信用预约机制通过对目的地信用进行预约来避免端点拥塞形成,同时降低预约操作带来的开销。我们通过与最先进的预约协议进行对比来评估我们的协议,仿真结果表明,在热点模式下,BFRP的平均流延迟可以降低27.68%,CRSP则可以降低29.67%,这表明我们提出的方案是有效的。
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