BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÀI ĐỌC : Interconnection Networks Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN HỒNG QUANG Học viên thực hiện : DƯƠNG NGỌC VIỆT Lớp : 11 B SPKT MSHV : CB 111450 BÁO CÁO BÀI ĐỌC Interconnection Networks I. Giới thiệu Mục tiêu của phụ lục này là để cung cấp cho các kiến trúc mạng máy tính một cái nhìn tổng quan về các vấn đề mạng và các giải pháp. • Kiến trúc mạng cơ bản hiện nay. • Đánh giá lưu lượng đường truyền, tính toán băng thông của hệ thống mạng. • Giới thiệu về đinh tuyến và các giải thuật chọn đường. • Hệ thống mạng mới. Ngoài ra giới thiệu và giải thích các khái niệm quan trọng và ý tưởng, trình bày ý nghĩa kiến trúc công nghệ kết nối mạng, kỹ thuật, và cung cấp tài liệu tham khảo hữu ích mô tả chi tiết. Nó cũng đưa ra một khuôn khổ chung để đánh giá tất cả các loại của các mạng kết nối. II. Interconnection Network Domains 1 Hệ thống mạng được chia thành 4 nhóm chính: i. On-chip networks (OCNs) : Thiết kế để giảm vấn đề chậm trễ của hệ thống mạng lớn. ii. System/storage area networks (SANs) Hệ thống kết nối các siêu máy tính ở phạm vi nhỏ. SAN tiêu chuẩn phổ biến được giới thiệu vào cuối năm 2000, hỗ trợ hệ thống và lưu trữ I / O liên kết nối lên đến 120 Gbps khoảng cách 300 m. iii. Local area networks(LANs) Đây là mạng kết nối hàng trăm máy tính, ở phạm vi nhỏ. Về mặt lý thuyết tiêu chuẩn là 10Gb khoảng cách lên đến 40 km iv. WANs Mạng Diện Rộng được gọi là mạng lưới đường dài, WAN kết nối hệ thống máy tính phân phối trên toàn cầu. WAN kết nối hàng triệu máy tính trên khoảng cách quy mô hàng ngàn cây số. Mạng ATM là một ví dụ của một mạng WAN. v. Interconnecting Two Devices Quá trình kết nối 2 thiết bị được mô tả qua cách gửi các gói tin. Một gói tin sẽ được truyền từ máy A sang máy B. Với khuôn dạng của gói tin như sau: • Header : Khai báo cổng đích (Destination port ) Số hiệu gói tin (Message ID) Trình tự ( Sequence number ) Kiểu gói tin ( Type ) • Dư liệu (Data ) • Kiểm tra lỗi ( Checksum ) vi. Basic Network Structure and Functions: Media and Form Factor, Packet Transport, Flow Control, and Error Handling: Chức năng và cấu trúc cơ bản là: Truyền thông, vận chuyển gói tin, điều khiển luồng, xử lý lỗi. vii. Characterizing Performance: Latency and Effective: Hiệu xuất của hệ thống mạng được tính dựa trên : độ trễ và băng thông đường truyền: 1. Bandwidth ( Băng thông ) 2. Time of flight ( Thời gian gửi ) 3. Transmission time ( Thời gian truyền ) 4. Transport latency ( Độ trễ ) 5. Sending overhead ( Gửi gới tin ) 6. Receiving overhead ( Nhận gói tin ) Băng thông đương truyền được tính theo CT : on time)Transmissi ad,max(Overhe sizePacket * 2 bandwidth Effective = viii. Connecting More than Two Devices (Kết nối mạng nhiều hơn 2 thiết bị ) Additional Network Structure and Functions: Topology,Routing, Arbitration, and Switching ( Thêm vào chức năng và cấu trúc: Đồ hình mạng, bộ định tuyến, bộ trọng tải, bộ chuyển mạch ) 1. Network Topology ( Đồ hình mạng ) 2. Network Routing, Arbitration, and Switching ( Định tuyến mạng, Lưu lượng tải, chuyển mạch ) 1 Routing: Các thuật toán định tuyến xác định đường dẫn mạng, hoặc đường dẫn, được phép cho mỗi gói tin. Các thuật toán định tuyến cung cấp đường dẫn ngắn nhất đến tất cả các gói tin như vậy để giảm thiểu tranh chấp trên đương truyền. 2 Arbitration: Ở cấp độ chuyển đổi, kết hợp của các cổng đầu ra và các gói tin ở đầu vào, chuyển đổi cổng yêu cầu các cổng đầu ra. Khi tất cả các yêu cầu không thể được cấp đồng thời, để giải quyết xung đột . Điều này có thể xảy ra ở các gói tin trong hàng đợi ngắn hơn, giải quyết được vấn đề trễ các gói tin. 3 Switching: Kỹ thuật chuyển mạch sử dụng băng thông mạng có sẵn và giảm mức tối thiểu độ trễ. Các kết nối tại mỗi host học các topo mạng cho phép định tuyến và đến đích ngắn nhất, dành toàn bộ băng thông cho nó. 3. Switch Microarchitecture(Bộ xử lý chuyển mạch ) 1 Basic Switch Microarchitecture 2 Pipelining the Switch Microarchitecture ( Xử lý xung đột của bộ chuyển mạch ): Hiệu suất chuyển mạch được tăng lên nhờ Pipelining giải quyết vấn đề trễ trong quá trình chuyển mạch. 3 Other Switch Microarchitecture Enhancements ( Các cải tiến khác ) 4. Practical Issues for Commercial Interconnection Networks ( Các vấn đề về kết nối thương mại hiện nay ) 1 Connectivity ( đặc tính kết nối ) 2 Fault Tolerance( khả năng chịu lỗi ) 3 On-Chip Network: Cell Broadband Engine’s Element Interconnect ( Bộ vi xử lý điều khiển di động kết nối băng thông rộng) 4 System Area Network: IBM Blue Gene/L 3D Torus Network ( Hệ thống chip xử lý IBM ) [...]... Crosscutting Issues for Interconnection Networks ( Các vấn đề kết nối mạng ) 1 Density-Optimized Processors versus SPEC-Optimized Processors ( tối ưu hóa bộ xử lý SPEC ) 2 Smart Switches versus Smart Interface Cards ( Thiết bị chuyển mạch thông minh ) 3 Protection and User Access to the Network ( Bảo vệ người dùng truy cập mạng ) x Fallacy and pitfal ( Các vấn đề sai lầm) 1 The interconnection network... Quản trị mạng của em đang công tác tại trường, trong đó có phần nói về Pipelining Về phần Pipelining liên quan rất nhiều môn đến môn học Mạng máy tính mà em đang giảng dạy Trọng tâm nó giải quyết các bài toán xung đột các gói tin gây tắc nghẽn đường truyền ( với hiện tượng thắt cổ trai ở các Node mạng là các thiết bị như Router, switching ) đối với hệ thống mạng lớn . THUẬT BÀI ĐỌC : Interconnection Networks Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN HỒNG QUANG Học viên thực hiện : DƯƠNG NGỌC VIỆT Lớp : 11 B SPKT MSHV : CB 111450 BÁO CÁO BÀI ĐỌC Interconnection Networks I nối. II. Interconnection Network Domains 1 Hệ thống mạng được chia thành 4 nhóm chính: i. On-chip networks (OCNs) : Thiết kế để giảm vấn đề chậm trễ của hệ thống mạng lớn. ii. System/storage area networks. Microarchitecture Enhancements ( Các cải tiến khác ) 4. Practical Issues for Commercial Interconnection Networks ( Các vấn đề về kết nối thương mại hiện nay ) 1 Connectivity ( đặc tính kết nối