초록

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다단계 버스 네트워크 기반의 분산공유메모리 환경에서 효율적인 동적 라우팅 알고리즘을 제안한다. 버디특성으로부터 생기는 잉여경로들을 활용하여 네트워크 상의 스위치들의 트래픽을 동적으로 분산시키고, 동적 라우팅이 선택될 확률을 높이기 위해 기존의 최적 경로결정 알고리즘을 개선한 것이다. 시뮬레이션을 통해 제안된 동적 라우팅 알고리즘의 성능과 다단계 버스 네트워크에서의 잉여경로들을 고려하지 않는 기존의 라우팅 알고리즘들의 성능을 비교하여 우리가 제안한 동적 라우팅 알고리즘이 기존의 라우팅 알고리즘들보다 평균 대기 작업수와 평균 응답시간 면에서 효율적으로 동작한다는 것을 보인다.

다단계 버스 네트워크 기반의 분산공유메모리 환경에서 효율적인 동적 라우팅 알고리즘을 제안한다. 버디특성으로부터 생기는 잉여경로들을 활용하여 네트워크 상의 스위치들의 트래픽을 동적으로 분산시키고, 동적 라우팅이 선택될 확률을 높이기 위해 기존의 최적 경로결정 알고리즘을 개선한 것이다. 시뮬레이션을 통해 제안된 동적 라우팅 알고리즘의 성능과 다단계 버스 네트워크에서의 잉여경로들을 고려하지 않는 기존의 라우팅 알고리즘들의 성능을 비교하여 우리가 제안한 동적 라우팅 알고리즘이 기존의 라우팅 알고리즘들보다 평균 대기 작업수와 평균 응답시간 면에서 효율적으로 동작한다는 것을 보인다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 논문은 분산 공유메모리 환경의 다중 프로세서 시스 템에서 스위치들의 트래픽을 고려한 동적 라우팅 알고 리즘을 제안한다. 기존의 연구에서는 거쳐야 할 스위치 의 수가 최소가 되는 라우팅 방법을 사용하고 참조 요 청을 하는 프로세서와 대상 메모리 모듈로 이루어진 쌍 이 같다면 그 참조요청들은 항상 동일한 경로를 갖는다 [.
• 이에 본 논문에서는 스위치들의 트래픽에 따라 동적으 로 데이터 전송경로를 설정하고 트래픽 정도가 높은 스 위치를 피해서 전송시킴으로써 스위치들의 트래픽을 분 산시키는 동적 라우팅 알고리즘을 제안한다.

가설 설정

• 비교하는 척도 는 평균 응답시간, 스위치의 평균 대기 작업수와 메모리 모듈의 평균 대기 작업수이다. 스위치들의 트래픽 정보 는 스위치들 사이에서 주기적으로 갱신되거나 데이터 패 킷에 의해 전달되어 사전에 알고 있다는 것을 가정한다.

제안 방법

• 본 논문에서 제안하려눈 동적 라우팅 방법은 기존의 포 워드-/백워드 U자형 선회 라우팅 방법에서 스위치의 트래 픽을 고려하도록 한다. 이 라우팅 방법에서는 현 단계의 스위치와 연결된 다음 단계의 두 스위치 중 트래픽이 가 벼운 스위치를 선택하여 이동한다.
• 본 논문에서는 버디특성으로 생기는 잉여 경로를 활용하 고 라우팅 중에 스위치의 트래픽 정보를 바탕으로 경로 를 선택, 이동하는 동적 라우팅 알고리즘을 제안하고 알 고리즘 활용도를 높이기 위해 최적경로 결정 알고리즘을 수정하였다. 시뮬레이션을 통해 스위치들의 트래픽이 분 산되어 평균 대기 작업수와 메모리 참조에 대한 평균 응 답시간 면에서 제안된 알고리즘이 가장 좋은 성능을 나 타냄을 알 수 있었다.
• 또한, FTS/BTS에 도 달한 후 U자형 선회 또는 계속해서 포워드/백워드 방향 으로 라우팅을 할 것인지를 결정할 수도 있다. 하지만, FTS/BTS에 도달할 때까지 동적 라우팅을 한 후 지나온 경로가 포워드/백워드 라우팅시의 경로로 일치하려면, 두 라우팅의 경로가 일치할 확률은 선회할 단계가 t인 경우, 1/2, 가 되어 지수분포로 줄어, 본 논문에서는 항 상 동적 라우팅 방법을 사용하였다(표2).

데이터처리

• 분산 공유메모리 환경에서 동기적 패킷 스위칭을 사용하 는 다단계 버스 네트워크를 대상으로 시뮬레이션을 통하 여 정적 라우팅 (MBNwFB) 과 정적 U 자형 선회 라우팅 (MBNwFBU), 그리고 본 논문에서 제안하는 동적 U자형 선 회 라우팅 (MBNwFBDU)의 성능을 비교한다. 비교하는 척도 는 평균 응답시간, 스위치의 평균 대기 작업수와 메모리 모듈의 평균 대기 작업수이다.

성능/효과

• 본 논문에서는 버디특성으로 생기는 잉여 경로를 활용하 고 라우팅 중에 스위치의 트래픽 정보를 바탕으로 경로 를 선택, 이동하는 동적 라우팅 알고리즘을 제안하고 알 고리즘 활용도를 높이기 위해 최적경로 결정 알고리즘을 수정하였다. 시뮬레이션을 통해 스위치들의 트래픽이 분 산되어 평균 대기 작업수와 메모리 참조에 대한 평균 응 답시간 면에서 제안된 알고리즘이 가장 좋은 성능을 나 타냄을 알 수 있었다. 프로세서수를 증가시킨 시뮬레이 션에서는 시스템이 홀수개의 단계들을 갖는 경우, 포워 드 U자형 선회 라우팅과 백워드 U자형 선회 라우팅 방법 을 사용하는 참조요청들이 정중앙 단계의 스위치들의 서 비스를 받기 위해 경쟁함으로써 짝수 개의 단계들을 갖 는 경우보다 상대적으로 좋지 않은 성능을 보인다.

후속연구

• 프로세서수를 증가시킨 시뮬레이 션에서는 시스템이 홀수개의 단계들을 갖는 경우, 포워 드 U자형 선회 라우팅과 백워드 U자형 선회 라우팅 방법 을 사용하는 참조요청들이 정중앙 단계의 스위치들의 서 비스를 받기 위해 경쟁함으로써 짝수 개의 단계들을 갖 는 경우보다 상대적으로 좋지 않은 성능을 보인다. 스위 치 크기를 증가시킨 시뮬레이션 결과에서는 4x4 스위 치를 사용한 시스템의 성능이 좋았지만 프로세서 수에 대한 최적의 스위치 크기 결정을 위해서는 프로세서 수 와 스위치 크기를 변수로 한 시뮬레이션을 더 할 필요가 있을 것이다.

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이 논문을 인용한 문헌

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