JPH02224443A - 通信方式 - Google Patents

通信方式

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JPH02224443A
JPH02224443A JP1042973A JP4297389A JPH02224443A JP H02224443 A JPH02224443 A JP H02224443A JP 1042973 A JP1042973 A JP 1042973A JP 4297389 A JP4297389 A JP 4297389A JP H02224443 A JPH02224443 A JP H02224443A
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JP
Japan
Prior art keywords
communication
processing element
communication packet
congestion
packet
Prior art date
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Pending
Application number
JP1042973A
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English (en)
Inventor
Masahiko Nagai
正彦 永井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、並列計算機にふける処理エレメント間の通信
制御方式に関する。
〔従来の技術〕
この種の技術について記載されている例としては、たと
えば特開昭60−181962号公報がある。
従来技術における並列計算機の通信制御方式では、上記
公報にも記載されているように、送信単位である通信パ
ケット中に送信データと送信先処理エレメントアドレス
とを有し、処理エレメントが通信パケットを送信する際
には送信先処理ニレメンドアドレスより通信路によって
直接接続される隣接処理エレメントの中で最短経路とな
る処理エレメントを求め、以降はこのようにして決定さ
れた当該処理エレメントに対して通信パケットの送信を
行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記従来技術においては、通信量の大小に依
存する各処理エレメント間の混雑度合の差を考慮してい
ない。そのため、特定の処理エレメント間に通信が集中
すると、その処理エレメント間の最短経路となる通信経
路上の処理エレメント(あるいは通信路)が局所的に混
雑する現象が生じる。このとき、他の処理エレメント間
の最短経路が当該混雑状態となっている通信経路と重な
ると、通信に係る時間が非常に大きくなる等のシステム
全体への影響が懸念されていた。
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、特定の処理エレメント間への通信の集中が生
じた場合にも局所的な通信経路の混雑を回避し、効率的
な処理エレメント間の通信を実現することにある。
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
〔課題を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、概ね次のとおりである。
すなわち通信パケット中に送信データとともに送信先処
理エレメントアドレスと、本来の最短距離よりもどの程
度長い経路を経てきたかを記録する迂回カウンタとを有
し、通信パケットが位置する処理エレメントからみて直
接接続されている1または2以上の隣接処理ニレメン)
・または通信路の混雑度を知り、この混雑度と上記迂回
カウンタの値との線形結合式によって評価値を算出し、
この評価値の大小によって通信パケットを送出する隣接
処理エレメントを順次決定するものである。
〔作用〕
上記した手段によれば、通信経路の混雑のない場合には
最短経路にて通信パケットの送信が可能となり、混雑を
生じている場合においても極端に大きな迂回を避けた経
路にて通信パケットの送信が可能となるため、処理エレ
メントにおける局所的な混雑の発生を防止して効率的な
パケット通信が可能となる。
たとえば、ある処理エレメントに通信パケットが位置す
る場合に、通信路によって直接接続される隣接処理ニレ
メン)PE+  に通信パケットを送出した場合の迂回
カウンタの値(CTR+ )と、送信先の隣接処理工1
/メントまたは通信路の混雑度(BSY、)との線形結
合式(例えば下記の0式)により評価値(VAL+)を
算出し、この評価値が最も小さくなる隣接処理エレメン
トに対して通信パケットを送出するものである。
通信パケット103は、送信先処理エレメントアドレス
104と、迂回カウンタ105と、送信データ106と
を有している。同図に示すように、処理エレメント10
1は、PE (0,0)〜PE(2,3)のように、X
Y座標によりアドレス付けされており、通信経路107
の距離は上記XY座標上のマンハッタン距離で表される
。これにより2つの処理エレメント間、PE (Xl 
、 Yt )とPE (Xi 、 YJ )との距離D
 I SIJは次式■により計算可能である。
V A L (= (X X CT Rl  +βX 
B S Y、    ■但し、αおよびβは正規化係数
である。
〔実施例1〕 第1図(a)およびら)は本発明の一実施例による並列
計算機および通信パケットの概要を示している。
第1図(a)において、101は処理エレメント、10
2は処理エレメント間の通信路、107は通信パケット
103の通信経路である。また、上記D I S+4=
 l Xt  XJ  l + l Yt −Yt■ なお、以後の説明において、処理ニレメン)+01の混
雑の度合は、処理エレメント101内の受信バッファ中
の処理待ちのパケット数で表すものとする。このような
混雑状態は各処理エレメント101における評価値(V
AL+ )として次式■に従って算出される。
VAL+  =IXCTRi  +2XBSYi   
  ■なお、上式■において、CT Rs はPEI 
に対して通信パケットを送出した場合の評価値、BSY
l はPE+ の混雑度(P El の受信バッファ中
の処理待ち通信パケット数)を表している。
第2図は、処理エレメントPE (0,0)からPE 
(1,3)に対する通信パケット103の送信の際に、
処理ニレメン)PE (0,0)に隣接されており送信
可能な全ての処理エレメント101の状態を示している
。同図によれば、通信可能な処理エレメント101はP
E (0,1)およびPE (1,0>であり、この状
態における評価値(VAL+ )ltPE (0,1)
が2、PE (1゜0)が0となっている。したがって
、通信パケット103は、より評価値の小さいPE (
1,0)にまず送信される。
第3図は、引き続いて上記PE (1,0)より送信可
能となっている全ての処理エレメント101の状態を示
している。なお、本実施例では通信パケットの送信元の
処理エレメント(ここではPE(0,0))に対しては
再送しないものとしており、したがって、PE (1,
0)から通信可能な処理エレメント101は、PE (
1,1)およちPE (2,0)となる。この状態にお
ける評価値は、ここではPE (1,1)は4、PE 
(2゜0)は2となり、評価値の小さいPE (2,0
)に対して通信パケット103が送信される。このとき
、通信パケット103内の迂回カウンタ1゜5は”2”
となる。
上記第1図〜第3図と同様に以後は第4図〜第7図に示
すように、各処理エレメント101において次の処理エ
レメント101の評価値が順次比較されて通信経路(第
1図で示す1o7)が決定される。
このように、本実施例では、混雑度の大きい処理エレメ
ントPE (1,1)を迂回して通信パケット103が
PE (0,0)からPE (1,3)まで送信される
ため、局所的な通信経路の混雑を避けて効率的な処理エ
レメント間の通信が可能となっている。
〔実施例2〕 第8図(a)およびら)は本発明の別の実施例による並
列計算機および通信パケットの概要を示している。
第8図(a)において、201は処理エレメント、20
2は処理エレメント間の通信路をそれぞれ示している。
本実施例2において、通信パケット203は同図ら)に
示すように、送信先処理エレメントアドレス204と、
迂回カウンタ205と、迂回制限値レジスタ207と、
送信データ206とで構成されている。
本実施例2の処理エレメント201は、第8図からも明
かなように、3次元的な配列構造を有しており、PE 
(0,O,O)〜PE (2,2,2〉のように、xY
Z座標によりアドレス付けされている。
ここで、下記のように定義される関数SGNを用いると
、 SGN  (1,J)= 1:lとJの符号が等しいか、■またはJが0:IとJ
の符号が等しくない      ■ここで、送信先処理
エレメントアドレス204が(XL 、 yt 、  
Z、 )の通信パケットを処理エレメントP E (X
t 、  Yt 、  Zt )から他の処理エレメン
トPE (XJ 、  YJ 、  ZJ ) ニ送信
する際に、それが最短経路となるか否かは、次式■の値
が3″となるか否かによって算出することができる。
SGN  ((Xt   Xt  >、  (Xt  
 XJ  ))+SGN  ((Yt   Yt  )
  、 (Yt   YJ  ))+SGN  ((Z
s   Zi  )、  (Zt   Zj ))■ なお、本実施例においても、処理エレメント201の混
雑度は処理ニレメン)201内の受信バッファ中の処理
待ちのパケット数で表す、二ととする。
また、各処理エレメント201では、次式によってその
評価値を算出するものとする。
VAL+= I XCTRt +2 XBSYt (CT R,≦LMT、)    ■−12XCTRt
  + I  XBSYt(CTR,>LMT、)  
  ■−2上式において、VAL、はPEI に対して
通信パケットを送出した場合の評価値、CTR,はPE
、に対して通信パケットを送出した場合の迂回カウンタ
の値、BSY+ はPE、の混雑度、すなわちPEI 
の受信バッファ中の処理待ち通信パケット数、CTR,
は通信パケット内の迂回カウンタの現在値、LMT、は
通信パケット内の迂回制限値レジスタの値をそれぞれ示
している。
上記0式により得られた評価値に基づいて、迂回制限値
レジスタの値が大きい通信パケットはど、迂回させて局
所的な混雑を発生させないようにすればよい。また逆に
、迂回制限値レジスタの値が小さな通信パケットは、迂
回が少なくなるように送信される。
さらに、送信元の処理エレメントでは、次式■にしたが
って迂回制限値レジスタの値を通信パケットに設定する
ものとする。
LMT、  = 3   (Xt   Xt   +   Yt   Y
t   )/2■ 上式■において、Xr およびYr は送信元処理アド
レスを示し、X、およびYt は送信先処理アドレスを
それぞれ示している。
すなわち、■式によって、送信元から送信先までが遠い
位置にある通信パケット程、迂回制限値レジスタの値が
小さくなり、優先されることになる。
次に、第8図によって具体例で説明する。
第8図において、通信パケット203は、送信元がPE
 (2,1,2)、送信先がPE (2,2゜0)で、
PE (2,1,2)→PE (2,0,2) →PE
  (1,0,2) →PE  (1,1,2)  →
PE (1,1,1)の経路を経ているものとする。
PE (2,1,2)において通信パケット203の迂
回制限値レジスタ207は、前述の■式によって” 1
.5”に設定されており、迂回カウンタ205は、これ
までに2回だけ迂回が発生したために”2”に設定され
ている。
第9図では、処理エレメントPE (1,1,1)より
送信可能な全ての処理エレメント201の状態を示して
いる。同図に示すように処理エレメント(1,1,1)
より送信可能な処理エレメント 201 は、 PE 
 (1,0,1)  、 PE  (0,1゜1)、P
E (2,1,1)、PE (1,2,1)およびPE
 (1,1,0)の5個がある。同図の評価値からも明
かなように、各処理エレメント21において評価値が最
小となるのは弐〇−1と式■−2とでそれぞれ異なる。
本実施例ではこのような場合、通信パケット203の迂
回カウンタ205の値(CTR,)が”2″、迂回制限
値レジスタ207の値(LMT、)が” 1.5”であ
るため(CTR,>LMT、) 、式■−2が優先的に
採用され、通信パケット203はPE (1,1゜0)
に対して送信される。
ここで、もし迂回制限値レジスタ207の値が迂回カウ
ンタ205の値よりも大きければ、すなわちCTR,≦
LMT、であれば式■−1が優先的に採用され、通信パ
ケット203は局所的な混雑緩和のために、迂回を発生
し、PE (1,0゜1)に送信されることとなる。
このように、本実施例によれば処理エレメント201が
3次元的な配列で通信路202によって相互に接続され
ている場合にも、実施例1と同様に、通信経路の混雑の
ない場合には最短経路にて通信パケットの送信が可能と
なり、混雑を生じている場合においても極端に大きな迂
回を避けた経路にて通信パケットの送信が可能となるた
め、処理エレメントにおける局所的な混雑の発生を防止
して効率的なパケット通信が可能となる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
すなわち、通信経路の混雑のない場合には最短経路にて
通信パケットの送信が可能となり、混雑を生じている場
合においても極端に大きな迂回を避けた経路にて通信パ
ケットの送信が可能となるため、処理エレメントにおけ
る局所的な混雑の発生を防止して効率的なパケット通信
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(5)は本発明の実施例1による並
列計算機右よび通信パケットの概要を示す説明図、第2
図〜第7図は実施例1において、処理エレメントから隣
接処理エレメントに対する通信パケットの送信の際に、
送信可能な全ての隣接処理エレメントの状態を示す説明
図、 第8図(a)および0は本発明の実施例2による並列計
算機および通信パケットの概要を示す説明図、第9図は
実施例2において、処理エレメントから隣接処理エレメ
ントに対する通信ノくケラトの送信の際に、送信可能な
全ての隣接処理エレメントの状態を示す説明図である。 101・・・処理エレメント、102・・・通信路、1
03・・・通信パケット、104・・・送信先処理エレ
メントアドレス、105・・・迂回カウンタ、106・
・・送信データ、107・・・通信経路、201・・・
処理エレメント、203・・・通信パケット、204・
・・送信先処理エレメントアドレス、205・・・迂回
カウンタ、206・・・送信データ、207・・・迂回
制限値レジスタ。 第1図 第2図 第3図 101:処理エレメント 102:通信路 103:通信パケット 104:送信先処理エレメントアドレス105:迂回カ
ウンタ 106:送信データ 第4図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、通信パケットを送信単位として、通信路によって接
    続された処理エレメント間で情報を送受信する通信シス
    テムであって、通信パケット中に送信データとともに送
    信先処理エレメントアドレスと、本来の最短距離よりも
    どの程度長い経路を経てきたかを記録する迂回カウンタ
    とを有し、通信パケットが位置する処理エレメントから
    みて直接接続されている1または2以上の隣接処理エレ
    メントまたは通信路の混雑度を知り、この混雑度と上記
    迂回カウンタの値との線形結合式によって評価値を算出
    し、この評価値の大小によって通信パケットを送出する
    隣接処理エレメントを順次決定することを特徴とする通
    信方式。 2、上記混雑度は対象となる処理エレメントの受信バッ
    ファ内の処理待ちのパケット数によって決定されるもの
    であることを特徴とする請求項1記載の通信方式。
JP1042973A 1989-02-27 1989-02-27 通信方式 Pending JPH02224443A (ja)

Priority Applications (1)

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JP1042973A JPH02224443A (ja) 1989-02-27 1989-02-27 通信方式

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JP1042973A JPH02224443A (ja) 1989-02-27 1989-02-27 通信方式

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Family

ID=12650983

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JP1042973A Pending JPH02224443A (ja) 1989-02-27 1989-02-27 通信方式

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JP (1) JPH02224443A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005295236A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Serukurosu:Kk 通信装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005295236A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Serukurosu:Kk 通信装置

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