随着波分复用技术的发展,光互联网络作为并行计算机的互联网络是必然的趋势,必将走进系统域网络。但是,光互联网络有许多特殊的性质,如高带宽、光速、波分复用等,如何利用这些性质,设计出高效的光互联网络是一个重要的问题,其答案并不清楚,因而是一个迫需研究的问题。目前,国内外对光互联网络的研究主要局限于总线网络,对基于消息传递的光网络讨论较少,但是,随着Cluster并行结构的发展,更多的研究会转向基于消息传递的互联网络。本课题的目的是针对Cluster系统结构,寻找适合光互联网络特点的网络拓扑、研究不同光互联网络的通信能力、讨论其上的波长指派问题、设计其上的路由算法、并寻找适合的媒体控制协议,为实现基于消息传递的光互联网络打下坚实的理论基础。
在大规模并行计算机系统结构中,通信效率是影响计算机性能的一个瓶颈。随着光网络的发展,并行计算机系统结构采用光互联网络是一个重要的研究方向。该项目针对基于光互联网络的并行计算机体系结构,研究了该领域中重要的理论问题。项目首先研究了适合于光互联网络特点的拓扑结构,针对互联网络的静态性质,提出了适合光互联网络的RP(k)网络,并进一步分析了该网络的性质,研究了其波长指派问题;其次,项目重点讨论了一些典型结构上光互联网络的通信能力,针对环、mesh、RP(k)以及其他网络,以FFT、LU分解、BP算法等通信模式为基础,研究了在以上网络上的波长指派、波长分配问题,取得了一些列结果;接着,我们研究了光互联网络上的路由算法问题,以波分复用技术为基础,通过寻找实现一些常规通信模式所需的最小波长数,来评价光网络的通信能力,另外,我们还研究了在特定的光网络拓扑结构上,模拟某些特殊网络入Mesh、Hypercube等,寻找最小波长数,在这方面取得了丰富的成果。另外,我们还研究了WDM光网络中分布式波长预留协议、网络生存性等问题。作为对原研究任务的扩充,我们对资源网格的一些问题进行了研究,取得了一系列结果。