第七章 互连网络

  在表7.3中,我们汇总了构成动态网络的总线、多级网络、交叉开关的主要特性。显然,总线的造价最低,但其缺点是每台处理机可用的带宽较窄。
  总线所存在的另一个问题是容易产生故障。有些容错系统,如用于事务处理的Tandem多处理机等,常采用双总线以防止系统产生简单的故障。由于交叉开关的硬件复杂性以上升,所以其造价最为昂贵。但是,交叉开关的带宽和寻径性能最好。如网络的规模较小,它是一种理想的选择。
  多级网络则是两个极端之间的折衷。它的主要优点在于采用模块结构,因而可扩展性较好。然而,其时延随网络的级数logn而上升。另外,由于增加了连线和开关复杂性,价格也是一种限制因素。

表7.3 动态网络特性一览表

网络特性
总线系统
多级网络
交叉开关
单位数据传送的最小时延
恒定
恒定
每台处理机的带宽
O(w/n)至O(w)
O(w)至O(nw)
O(w)至O(nw)
连线复杂性
O(w)
开关复杂性
O(n)
连接特性和寻径性能
一次只能一对一
只要网络不阻塞,可实现某些置换和广播
全置换,一次一个
典型计算机
Symmetry S1,Encore Multimax
BBNTC-2000IBM RP3
Cray Y-MP/816Fujitsu VPP 500
评注
总线上假定有n台处理机;
总线宽度为w位
n×nMIN采用k×k开关,其线宽为w位
假定n×n交叉开关的线宽为w位