Multichannel non-blocking system area network with direct channels

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Three new versions of a non-blocking self-routed network with direct channels have been developed, in which packet collisions are detected and resolved at the entrance to the network. Collision-blocked packets are retransmitted by sources with minimal delay. End-to-end feedback loops have been added to the network to quickly detect packet collisions. The presence of feedback loops allows for arbitrary traffic without packet loss. Networks are developed in 1-, 2-, 4-, and 8-cascade variants with scaling the number of channels from several hundred to many millions with an assessment of the network speed achieved on permutation traffic. The practical orientation of the proposed networks is system networks with the transmission of routing information in packet headers using control routing information in each cascade. The proposed networks are made in an extended circuit basis, consisting of switches, multiplexers and demultiplexers. The paper presents the characteristics of the constructed networks and gives their comparative assessment. The novelty of the developed networks lies both in the very fact of their construction, and in the structure of the networks used and their characteristics.

About the authors

Viktor Sergeevich Podlazov

V. A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Author for correspondence.
Email: podlazov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9175-1138
Doctor of Technical (Engineering) Science, assistant professor. Research interests: interconnect architectures and routing in supercomputer systems

References

  1. Барабанова Е. А., Вытовтов К. А., Подлазов В. С.. «Неблокируемые отказоустойчивые двухкаскадные дуальные фотонные коммутаторы», Проблемы управления, 2021, №4, с. 82–92.
  2. Подлазов В. С.. «Самомаршрутизируемая неблокируемая системная сеть с прямыми каналами: сложность и быстродействие», Программные системы: теория и приложения, 13:4(55) (2022), с. 47–76.
  3. Stepanenko S.. Structure and implementation principles of a photonic computer, EPJ Web of Conferences, vol. 224, 2019, 7 pp.
  4. Абрамов С. М., Степаненко С. А.. О подходах к разработке программного обеспечения для фотонной вычислительной машины, Национальный Суперкомпьютерный Форум (НСКФ-2022) (Россия, Переславль-Залесский, ИПС имени А.К. Айламазяна РАН, 29 ноября–02 декабря 2022 года), 2022 URL https://2022.nscf.ru/video/video-nscf-2022-plenarnye-doklady.
  5. Pipenger N.. “On rearrangeable and non-blocking switching networks”, J. Comput. Syst. Sci., 17:2 (1978), pp. 145–162.
  6. Clos C.. “A study of non-locking switching networks”, Bell System Tech. J., 32:2 (1953), pp. 406–424.
  7. Бенеш В. Э., Математические основы теории телефонных сообщений, Связь, М., 1968, с. 83–150.
  8. Каравай М. Ф., Подлазов В. С.. «Идеальная системная сеть на основе минимального квазиполного орграфа», Системные сети с прямыми каналами для параллельных вычислительных систем — комбинаторный подход, Глава 5, с. 111–124.
  9. Scott S., Abts D., Kim J., Dally W.. “The Black Widow High-radix Clos network”, Proc. 33.rd Intern. Symp. Comp. Arch., ISCA'2006 (Boston, MA, USA, 17–21 June 2006), 2006, ISBN 0-7695-2608-X, pp. 16–28.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).