3-4-ma’ruza. Tarmoq arxitekturalari. Reja

Giperkub topologiyasi.
Parallel prosessorlarni birlashtirishda 1.8,v-rasmda ko’rsatilganidek giperkub topologiyasi mashhurdir. Ikkita bog’lamani bog’lab turuvchi chiziq bir o’lchovli giperkubni aniqlaydi. To’rtta bog’lama bilan shakllantirilgan kvadrat – ikki o’lchovli giperkub, sakkiz bog’lamaligi esa uch o’lchovli giperkubdir. Bu qatordan m - o’lchovli gi­perkubni olish algoritmi kelib chiqadi: (m-1) - o’lchovli giperkubdan boshlaymiz, uni o’xshash nusxasini qilamiz, keyin boshlang’ich giperkubning va bir nomli bog’lama nusxaning har bir bog’lamasi orasiga aloqa yo’llarni qo’shib chiqamiz. m (N - 2m) ga teng bo’lgan o’lchami giperkub quyidagi tavsifga ega:
.
Giperkub o’lchamining 1 ga ko’payishi uning bog’lamalar sonining ikki marta oshishiga, bog’lamalar tartibini va tizim diametrining 1 ga ko’payishiga olib keladi.
Dinamik topologiyalar.
Tarmoqning dinamik topologiyasida bog’lamalarning ulanishini elektron kalitlar ta’minlaydi. Ularni o’rnatishni o’zgartirish bilan tarmoq topologiyasini almashtirish mumkin. Bog’lama vazifasini axborot almashish obyektlari o’ynaydigan topologiyalardan farqli ravishda, dinamik tarmoqlarning bog’lamalarida ulovchi elementlar joylashgan bo’ladi, xabarlar bilan almashinuvchi qurilmalar (terminallar) esa bu tizimning kirish va chiqishiga ulanadi. Terminallar rolida prosessorlar yoki prosessorlar va xotira modullari bo’lishi mumkin.
Shina arxitekturali tizimlar dinamik tizimlarning eng sodda va arzon ko’rinishidir. 3.6,a-rasmda ko’rsatilgan bir shinali topologiyalarda hamma bog’lamalar 1 tartibga (d=1) ega va birgalikda ishlatiladigan bitta shinaga ulangan. Har bir aniq vaqtda faqat bir juft bog’lamalar xabar almashishi mumkin, ya’ni xabar almashinuv vaqtida shinani ikkita bog’lamadan tuzilgan tarmoq sifatida qarash mumkin, bunda uning diametri 1 ga (D=1) teng bo’ladi. Shuniningdek, (V) ko’rsatkich kengligi ham 1 ga teng, chunki topologiya bir vaqtning o’zida faqat bitta xabarni uzata oladi. Bir turdagi konfigurasiya bog’lamalar soni ko’p bo’lmaganda, ya’ni shina trafiki uning o’tkazish xususiyatiga nisbatan kichik bo’lsa foydali bo’ladi. Bir shinali arxitekturadan ko’proq bir necha bog’lamalarni guruhga (klaster) birlashtirish uchun foydalaniladi, shundan keyin topologiyaning boshqa turlariga asoslanib, bunday klasterlardan tarmoq shakllantiriladi.
Ko’p shinali topologiya n mustaqil shina borligini va bu shinalarning har biriga bog’lamalarning ulanishini taxmin qiladi. Shu sababdan, n juft bog’lamalar orasida bir vaqtning o’zida xabarlarni jo’natishga yo’l beradi. Bunday topologiya yuqori unumdorli hisoblash tizimlari uchun yaroqlidir. O’tkazish xususiyati shinalar soniga proporsional o’sganda, tizim diametri oldingidek 1 ga tengdir. Har xil shinalar bilan almashinadigan bog’lamalar juftligidan kelib chiqadigan to’qnashuvlarning oldini olish zaruriyati borligidan ko’p shinali arxitekturani boshqarish bir shinaliga qaraganda murakkabroq. Bundan tashqari, bog’lamalar tartibining o’sishi bilan ularning texnik amalga oshirilishi murakkablashadi.
Matrisali kommutator asosidagi multiprosessor tizimining kesishuvchi ulanish topologiyasi bir pog’onali dinamik tizimning klassik ko’rinishidir. Matrisali kommutator (3.6.b-rasm) min (n, m)ga teng bo’lgan n kirishli va m chiqishli terminal bog’lamalarni parallelizm pog’onasi bilan birlashtirish imkoniga ega bo’lgan kommutatordir. Bu topologiyaning asosiy afzalligi shundaki, har qanday yo’l faqat bitta kalitni saqlagani uchun bu tizim boshqa topologiyalarga qaraganda xabarlarni uzatishda eng kichik kechikishni ta’minlaydi. Shunga qaramasdan, tizimdagi kalitlar soni nxm ga teng bo’lgani uchun bunday kommutator katta tizimlarda qo’llanilmaydi. Quyida kalitlar sonini nisbatan kam talab qiladigan topologiyalar katta tizimlar uchun taklif qilinadi.
Zamonaviy matrisali kommutatorlar 256 tagacha qurilmani birlashtirishi mumkin. Ba’zi bir ko’p ishlab chiqariladigan hisoblash tizimlarida ulashlarni tashkil qilish uchun topologiyadan foydalaniladi.