В компьютерных сетях , гиперкуб сети являются типом топологии сети , используемой для подключения нескольких процессоров с модулями памяти и точно маршрутизациями данными . Сети гиперкубов состоят из 2-х метровых узлов , которые образуют вершины квадратов для создания межсетевого соединения. Гиперкуб - это, по сути, многомерная ячеистая сеть с двумя узлами в каждом измерении. Из-за схожести такие топологии обычно группируются в семейство топологий k -арной d -мерной сетки, где dпредставляет количество измерений, а k представляет количество узлов в каждом измерении. [1] [2]
Топология [3] [ править ]
Сеть взаимосвязей гиперкуба формируется путем соединения N узлов, что может быть выражено как степень 2. Это означает, что если сеть имеет n узлов, это можно выразить как:
где m - количество битов, необходимых для маркировки узлов в сети. Итак, если в сети 4 узла, для представления всех узлов в сети необходимы 2 бита . Сеть строится путем соединения узлов, которые отличаются только одним битом в своем двоичном представлении. Это обычно называется двоичной маркировкой. Объединенная сеть трехмерного гиперкуба представляет собой куб с 8 узлами и 12 ребрами . Сеть 4D-гиперкуба может быть создана путем дублирования двух 3D- сетей и добавления старшего бита. Новый добавленный бит должен иметь значение «0» для одного трехмерного гиперкуба и «1» для другого трехмерного гиперкуба. Углы соответствующих однобитных измененных MSBсвязаны для создания сети гиперкуба более высокого уровня. Этот метод может использоваться для построения любого гиперкуба, представленного m-битами, с (m-1) -битным представленным гиперкубом.
E-Cube Routing [4] [ править ]
Метод маршрутизации для сети гиперкубов называется маршрутизацией E-Cube. Расстояние между двумя узлами в сети может быть задано с помощью веса Хэмминга (количества единиц в) операции XOR между их соответствующими двоичными метками.
Расстояние между Узлом 1 (обозначенным как «01») и Узлом 2 (представленным как «10») в сети, определяемое следующим образом:
(
Маршрутизация E-Cube - это метод статической маршрутизации, в котором используется алгоритм XY-маршрутизации . Это обычно упоминается как детерминированные , Dimension Заказанной маршрутизации модели. Маршрутизация E-Cube работает путем обхода сети в k- м измерении, где k - это младший значащий ненулевой бит в результате вычисления расстояния.
Например, пусть метка отправителя будет «00», а метка получателя - «11». Таким образом, расстояние между ними равно 11, а наименее значимый ненулевой бит - это бит LSB . Определение того, какой путь выбрать для «0» или «1», определяется алгоритмом маршрутизации XY.
Показатели [2] [ править ]
Для оценки эффективности сетевого подключения гиперкуба по сравнению с другими топологиями сети используются разные показатели производительности.
Степень [ править ]
Это определяет количество узлов, непосредственно примыкающих к конкретному узлу. Эти узлы должны быть непосредственными соседями. В случае гиперкуба степень равна m.
Диаметр [ править ]
Это определяет максимальное количество узлов, через которые должно пройти сообщение на пути от источника к месту назначения. Это в основном дает нам задержку при передаче сообщения по сети. В случае гиперкуба диаметр равен m.
Среднее расстояние [ править ]
Расстояние между двумя узлами определяется количеством переходов на кратчайшем пути между двумя конкретными узлами. Это дается формулой -
В случае гиперкубов среднее расстояние выражается в м / 2.
Ширина биссекции [ править ]
Это наименьшее количество проводов, которое вы должны разрезать, чтобы разделить сеть на две равные половины. Для гиперкубов он задается как 2 м-1 .
Ссылки [ править ]
