JPH09160893A - 並列処理コンピュータシステムにおけるクロスバースイッチを利用したクラスタ連結構造 - Google Patents
並列処理コンピュータシステムにおけるクロスバースイッチを利用したクラスタ連結構造Info
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- JPH09160893A JPH09160893A JP8213798A JP21379896A JPH09160893A JP H09160893 A JPH09160893 A JP H09160893A JP 8213798 A JP8213798 A JP 8213798A JP 21379896 A JP21379896 A JP 21379896A JP H09160893 A JPH09160893 A JP H09160893A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L49/00—Packet switching elements
- H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
- H04L49/101—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction using crossbar or matrix
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
- G06F15/163—Interprocessor communication
- G06F15/173—Interprocessor communication using an interconnection network, e.g. matrix, shuffle, pyramid, star, snowflake
- G06F15/17356—Indirect interconnection networks
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Abstract
(57)【要約】
【課題】伝送速度を低下させることなく、ノ−ドの個数
をスム−ズに増加させることができる並列処理コンピュ
−タにおけるクラスタ連結構造を提供する。 【解決手段】多数のコンピュ−タシステムを相互連結す
るためのクラスタ１００を用いてデータを処理する並列
処理コンピュ−タシステムにおいて、クラスタ１００が
クロスバ−ネットワ−ク１０１によって相互に縦、横の
リングの形態に連結するように構成することによってノ
ード１０２の個数に関係なく一定の情報交換量が保障さ
れ、ノード１０２の個数の増加に従ってクロスバ−ネッ
トワ−ク１０１内のクロスバ−スイッチの個数を増加さ
せることができる。
をスム−ズに増加させることができる並列処理コンピュ
−タにおけるクラスタ連結構造を提供する。 【解決手段】多数のコンピュ−タシステムを相互連結す
るためのクラスタ１００を用いてデータを処理する並列
処理コンピュ−タシステムにおいて、クラスタ１００が
クロスバ−ネットワ−ク１０１によって相互に縦、横の
リングの形態に連結するように構成することによってノ
ード１０２の個数に関係なく一定の情報交換量が保障さ
れ、ノード１０２の個数の増加に従ってクロスバ−ネッ
トワ−ク１０１内のクロスバ−スイッチの個数を増加さ
せることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、並列処理コンピュ
−タシステムにおいてクロスバースイッチを用いたクラ
スタ連結構造（ A cluster connection architecture o
f parallel processing computer system using crossb
ar switch)に関するもので、特に多数のコンピュ−タシ
ステムを相互連結してクラスタに運用する場合、コンピ
ュ−タシステムをクロスバースイッチを用いて２次元ト
ーラス方式で連結することによって、コンピュ−タシス
テムの個数をスムーズに増加させることができるシステ
ムの構造に関するものである。
−タシステムにおいてクロスバースイッチを用いたクラ
スタ連結構造（ A cluster connection architecture o
f parallel processing computer system using crossb
ar switch)に関するもので、特に多数のコンピュ−タシ
ステムを相互連結してクラスタに運用する場合、コンピ
ュ−タシステムをクロスバースイッチを用いて２次元ト
ーラス方式で連結することによって、コンピュ−タシス
テムの個数をスムーズに増加させることができるシステ
ムの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にクラスタは、データを処理するた
めの多数のプロセスノードと、処理したデータの経路を
制御するために前記プロセスノードに連結されるクロス
バースイッチとで構成している。
めの多数のプロセスノードと、処理したデータの経路を
制御するために前記プロセスノードに連結されるクロス
バースイッチとで構成している。
【０００３】このように構成したクラスタを連結する従
来の方法は、図１に示したように、多数個のノード１０
Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎがバス１１を通じて相互連結さ
れるバス方式と、図２に示したように多数個のノード１
０Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎがリング（Ring）１２を通じ
て相互連結されるリング方式とがある。
来の方法は、図１に示したように、多数個のノード１０
Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎがバス１１を通じて相互連結さ
れるバス方式と、図２に示したように多数個のノード１
０Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎがリング（Ring）１２を通じ
て相互連結されるリング方式とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のような方法で構
成する従来の並列処理コンピュ−タシステムにおけるク
ラスタ連結構造は、システムの具現が容易であるという
長所がある反面、多数個のプロセスノードがデータ伝送
路を共有する方式であるため、ノードの数が増加するこ
とに伴って情報の交換量が増加することになるという問
題点がある。
成する従来の並列処理コンピュ−タシステムにおけるク
ラスタ連結構造は、システムの具現が容易であるという
長所がある反面、多数個のプロセスノードがデータ伝送
路を共有する方式であるため、ノードの数が増加するこ
とに伴って情報の交換量が増加することになるという問
題点がある。
【０００５】このような情報交換量の増加はシステムの
伝送速度を低下させ、さらに伝送路の容量に従う限界に
到達すれば、バスやリングの速度によって連結するノー
ドの増加が不可能になるという問題点が発生するように
なる。
伝送速度を低下させ、さらに伝送路の容量に従う限界に
到達すれば、バスやリングの速度によって連結するノー
ドの増加が不可能になるという問題点が発生するように
なる。
【０００６】すなわち、バスやリングのデータ伝送速度
により連結ノードの個数が限られるということである。
により連結ノードの個数が限られるということである。
【０００７】従って本発明は、並列処理コンピュ−タシ
ステムをクロスバ−スイッチを用いた２次元トーラス方
式の連結によって構成することにより、伝送速度を低下
させることなくノ−ドの個数をスムーズに増加させるこ
とができるクラスタ連結構造を提供することを目的とす
る。
ステムをクロスバ−スイッチを用いた２次元トーラス方
式の連結によって構成することにより、伝送速度を低下
させることなくノ−ドの個数をスムーズに増加させるこ
とができるクラスタ連結構造を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、多数のコンピュ−タシステムを相互連結す
るためのクラスタを用いてデータを処理する並列処理コ
ンピュ−タシステムにおいて、前記クラスタは、多数個
のノードとこれらのノード間の経路制御のためにノード
と連結された複数のクロスバ−スイッチを含むクロスバ
ーネットワークとで構成され、上述の構成を有するクラ
スタは、前記クロスバ−スイッチにより相互２次元トー
ラス（2-dimension torus)方式で連結されることを特徴
とする。
の本発明は、多数のコンピュ−タシステムを相互連結す
るためのクラスタを用いてデータを処理する並列処理コ
ンピュ−タシステムにおいて、前記クラスタは、多数個
のノードとこれらのノード間の経路制御のためにノード
と連結された複数のクロスバ−スイッチを含むクロスバ
ーネットワークとで構成され、上述の構成を有するクラ
スタは、前記クロスバ−スイッチにより相互２次元トー
ラス（2-dimension torus)方式で連結されることを特徴
とする。
【０００９】好ましくは、同一のクラスタ内の各ノード
は、一つのクロスバ−ネットワ−クを通じて相互通信す
るように、ノードと同一個数の入出力連結ポートによっ
て前記各クロスバ−スイッチと連結されることを特徴と
する。
は、一つのクロスバ−ネットワ−クを通じて相互通信す
るように、ノードと同一個数の入出力連結ポートによっ
て前記各クロスバ−スイッチと連結されることを特徴と
する。
【００１０】なお、同一のクラスタ内の各ノードは、他
のクラスタ内のノードと通信できるように、または異な
るクラスタの間の二つのノードが該クロスバ−ネットワ
−クの経路の故障時にも他の経路を通じて通信ができる
ように前記隣接したクロスバーネットワークと相互連結
される入出力連結ポートをさらに備えるのがより好まし
い。
のクラスタ内のノードと通信できるように、または異な
るクラスタの間の二つのノードが該クロスバ−ネットワ
−クの経路の故障時にも他の経路を通じて通信ができる
ように前記隣接したクロスバーネットワークと相互連結
される入出力連結ポートをさらに備えるのがより好まし
い。
【００１１】本発明の好ましい実施の形態によれば、ノ
ードの個数に関係なく一定の情報交換量が保障できるの
で、システムをスムーズに拡張することができる。
ードの個数に関係なく一定の情報交換量が保障できるの
で、システムをスムーズに拡張することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図３は本発明の並列処理コンピュ
−タシステムにおけるクロスバ−スイッチを用いたクラ
スタ連結構造を示す。
−タシステムにおけるクロスバ−スイッチを用いたクラ
スタ連結構造を示す。
【００１３】図３に示したように、並列処理コンピュ−
タの全体のシステムはデータを処理するための六つのノ
ード１０２がデータの経路を制御するためのクロスバー
ネットワーク１０１に連結されて一つのクラスタ１００
を構成し、このクラスタ１００は前記クロスバーネット
ワーク１０１により相互に縦、横のリングの形態で連結
される。
タの全体のシステムはデータを処理するための六つのノ
ード１０２がデータの経路を制御するためのクロスバー
ネットワーク１０１に連結されて一つのクラスタ１００
を構成し、このクラスタ１００は前記クロスバーネット
ワーク１０１により相互に縦、横のリングの形態で連結
される。
【００１４】前記クラスタ１００のより詳細な構成は図
４に図示したとおりである。
４に図示したとおりである。
【００１５】クロスバーネットワーク１０１は３２ビッ
トのデータ経路を制御するために８ビットの１０×１０
入出力連結構造のクロスバ−スイッチ１０１ａ〜１０１
ｄが四つで構成され、六つのノード１０２ａ〜１０２ｆ
が前記クロスバーネットワーク１０１の各クロスバ−ス
イッチ１０１ａ〜１０１ｄによるデータの経路制御によ
って六つの入出力連結ポート１０３ｅ〜１０３ｊを通じ
てデータを処理し、前記クロスバーネットワーク１０１
に連結される構成になっている。
トのデータ経路を制御するために８ビットの１０×１０
入出力連結構造のクロスバ−スイッチ１０１ａ〜１０１
ｄが四つで構成され、六つのノード１０２ａ〜１０２ｆ
が前記クロスバーネットワーク１０１の各クロスバ−ス
イッチ１０１ａ〜１０１ｄによるデータの経路制御によ
って六つの入出力連結ポート１０３ｅ〜１０３ｊを通じ
てデータを処理し、前記クロスバーネットワーク１０１
に連結される構成になっている。
【００１６】前記のクロスバーネットワーク１０１から
３２ビットのデータを入出力する残りの四つの入出力連
結ポート１０３ａ〜１０３ｄは隣接のクラスタ内のクロ
スバ−スイッチとの連結のために使用し、かつ、他のク
ラスタのノードと通信するためのものである。
３２ビットのデータを入出力する残りの四つの入出力連
結ポート１０３ａ〜１０３ｄは隣接のクラスタ内のクロ
スバ−スイッチとの連結のために使用し、かつ、他のク
ラスタのノードと通信するためのものである。
【００１７】より具体的には、１つのノ−ド、例えばノ
−ド１０２ａの３２ビット入力は８ビットずつの４個の
部分に分割され、その各部分がそれぞれ別個のクロスバ
−スイッチ１０１ａ〜１０１ｄの８ビット出力端に接続
され、ノ−ド１０２ａの３２ビット出力も同様に８ビッ
トずつの４個の部分に分割され、その各部分がそれぞれ
別個のクロスバ−スイッチ１０１ａ〜１０１ｄの８ビッ
ト入力端に接続される。他のノ−ド１０２ｂ〜１０２ｆ
についても同様である。さらに、他のクラスタとの接続
ポ−ト１０３ａ〜１０３ｄについても、同様に、各々の
３２ビット入力、３２ビット出力が四分割されて別個の
クロスバ−スイッチの出力端および入力端に接続され
る。
−ド１０２ａの３２ビット入力は８ビットずつの４個の
部分に分割され、その各部分がそれぞれ別個のクロスバ
−スイッチ１０１ａ〜１０１ｄの８ビット出力端に接続
され、ノ−ド１０２ａの３２ビット出力も同様に８ビッ
トずつの４個の部分に分割され、その各部分がそれぞれ
別個のクロスバ−スイッチ１０１ａ〜１０１ｄの８ビッ
ト入力端に接続される。他のノ−ド１０２ｂ〜１０２ｆ
についても同様である。さらに、他のクラスタとの接続
ポ−ト１０３ａ〜１０３ｄについても、同様に、各々の
３２ビット入力、３２ビット出力が四分割されて別個の
クロスバ−スイッチの出力端および入力端に接続され
る。
【００１８】このようなクロスバーネットワーク１０１
は、一つのノードから伝送される３２ビットの入力と３
２ビットの出力とのデータを共に受け入れ、データの経
路を制御する。この制御は、次のように行われる。すな
わち、クロスバ−ネットワ−ク１０１に転送された（入
力された）デ−タ内にデ−タ転送経路を指定するための
経路制御デ−タが含まれており、この経路制御デ−タを
クロスバ−ネットワ−クが解析して、各クロスバ−スイ
ッチの連結切換制御を行う。
は、一つのノードから伝送される３２ビットの入力と３
２ビットの出力とのデータを共に受け入れ、データの経
路を制御する。この制御は、次のように行われる。すな
わち、クロスバ−ネットワ−ク１０１に転送された（入
力された）デ−タ内にデ−タ転送経路を指定するための
経路制御デ−タが含まれており、この経路制御デ−タを
クロスバ−ネットワ−クが解析して、各クロスバ−スイ
ッチの連結切換制御を行う。
【００１９】そして同一のクラスタ内の各ノードは、デ
ータの処理順によって一つのクロスバ−ネットワ−クに
より相互通信し、他のクラスタにあるノードとは自分の
クロスバ−ネットワ−クにより隣接のクロスバ−ネット
ワ−クを通じて通信する。
ータの処理順によって一つのクロスバ−ネットワ−クに
より相互通信し、他のクラスタにあるノードとは自分の
クロスバ−ネットワ−クにより隣接のクロスバ−ネット
ワ−クを通じて通信する。
【００２０】この時、もし二つのクラスタの間のクロス
バ−スイッチの故障によって経路制御ができない場合、
各ノードは迂回して連結可能な他のクロスバ−スイッチ
の経路を見つけて通信する。
バ−スイッチの故障によって経路制御ができない場合、
各ノードは迂回して連結可能な他のクロスバ−スイッチ
の経路を見つけて通信する。
【００２１】したがって、クラスタの間の二つのノード
には複数個の経路が提供される。
には複数個の経路が提供される。
【００２２】以上で説明したように本発明によれば、一
つのクラスタはクロスバ−ネットワ−クを用いて相互に
縦、横のリングの形態で連結されることによってノード
の個数に関係なく一定の情報交換量が保障される。
つのクラスタはクロスバ−ネットワ−クを用いて相互に
縦、横のリングの形態で連結されることによってノード
の個数に関係なく一定の情報交換量が保障される。
【００２３】従って、ノードの個数が増加すれば、それ
に応じてクロスバ−スイッチの個数を増加すればよいの
で、並列処理コンピュ−タシステムのスムーズな拡張が
可能である。
に応じてクロスバ−スイッチの個数を増加すればよいの
で、並列処理コンピュ−タシステムのスムーズな拡張が
可能である。
【００２４】すなわち、データの伝送速度により連結ノ
ードの個数が限定されないので、並列処理システムをス
ムーズに拡張することができる。
ードの個数が限定されないので、並列処理システムをス
ムーズに拡張することができる。
【図１】従来のバス方式を適用した並列処理コンピュ−
タシステムにおけるクラスタ連結構造図。
タシステムにおけるクラスタ連結構造図。
【図２】従来のリング方式を適用した並列処理コンピュ
−タシステムにおけるクラスタ連結構造図。
−タシステムにおけるクラスタ連結構造図。
【図３】本発明の並列処理コンピュ−タシステムにおけ
るクロスバ−スイッチを用いたクラスタ連結構造図。
るクロスバ−スイッチを用いたクラスタ連結構造図。
【図４】図３に従うクラスタの詳細な構成図。
【符号の説明】 １００…クラスタ、１０１…クロスバ−ネットワ−ク、
１０１ａ〜１０１ｄ…クロスバ−スイッチ、１０２…ノ
−ド、１０２ａ〜１０２ｆ…ノ−ド、１０３ａ〜１０３
ｊ…入出力連結ポ−ト。
１０１ａ〜１０１ｄ…クロスバ−スイッチ、１０２…ノ
−ド、１０２ａ〜１０２ｆ…ノ−ド、１０３ａ〜１０３
ｊ…入出力連結ポ−ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キーウック リム 大韓民国、デェジョン、セオーク、ウォル ピュン２ドン、ムーグーンホワ アパート メント 203−605
Claims (6)
- 【請求項１】 多数のコンピュータシステムを相互連結
するためのクラスタを用いてデータを処理する並列処理
コンピュータシステムにおいて、 前記クラスタは、多数個のノードと、これらのノード間
の経路制御のためにノードと連結された複数のクロスバ
ースイッチを含むクロスバーネットワークとで構成さ
れ、上述の構成を有するクラスタは、前記クロスバース
イッチにより相互２次元トーラス方式で連結されるこ
と、を特徴とするクラスタ連結構造。 - 【請求項２】 請求項１において、 同一のクラスタ内の各ノードは、一つのクロスバーネッ
トワ−クを通じて相互通信するように、ノードと同じ個
数の入出力連結ポートにより前記各クロスバースイッチ
と連結されること、を特徴とする並列処理コンピュータ
システムにおけるクロスバースイッチを用いたクラスタ
連結構造。 - 【請求項３】 請求項１において、 同一のクラスタ内の各ノードは、他のクラスタ内のノー
ドと通信できるように、前記隣接したクロスバーネット
ワークと相互連結する入出力連結ポートとをさらに備え
ること、を特徴とする並列処理コンピュ−タシステムに
おけるクロスバースイッチを用いたクラスタ連結構造。 - 【請求項４】 請求項３において、 互いに異なるクラスタの間の二つのノードは、該クロス
バーネットワ−クの経路の故障の場合にも別の経路を通
じて通信ができるように、相互隣接したクロスバーネッ
トワークは、それぞれ入出力連結ポートによって連結さ
れること、を特徴とする並列処理コンピュ−タシステム
におけるクロスバースイッチを用いたクラスタ連結構
造。 - 【請求項５】 請求項１において、 前記クロスバーネットワークは、一つのノードから伝送
される３２ビットの入力と３２ビットの出力とのデータ
を共に受け入れ、データの経路を制御すること、を特徴
とする並列処理コンピュ−タシステムにおけるクロスバ
ースイッチを用いたクラスタ連結構造。 - 【請求項６】 多数のコンピュ−タシステムを相互連結
するためのクラスタを用いてデータを処理する並列処理
コンピュ−タシステムにおいて、 前記クラスタは、１０個の入出力連結ポートを有し、入
出力される３２ビットのデータの経路制御を行うために
四つの８ビットクロスバースイッチで構成されたクロス
バーネットワークと、前記１０個の入出力連結ポートの
うちの６個の入出力連結ポートにそれぞれ連結されるノ
ードとで構成され、 前記ノードは残りの四つの入出力連結ポートを用いて他
のクラスタと通信するように構成したこと、を特徴とす
る並列処理コンピュ−タシステムにおけるクロスバース
イッチを用いたクラスタ連結構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR95-47068 | 1995-12-06 | ||
| KR1019950047068A KR0170496B1 (ko) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 병렬처리 컴퓨터 시스템에서 크로스바 스위치를 사용한 클러스터 연결구조 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160893A true JPH09160893A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=19438046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8213798A Withdrawn JPH09160893A (ja) | 1995-12-06 | 1996-08-13 | 並列処理コンピュータシステムにおけるクロスバースイッチを利用したクラスタ連結構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09160893A (ja) |
| KR (1) | KR0170496B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008097528A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Fujitsu Ltd | 計算機クラスタ |
| JP2022524051A (ja) * | 2019-03-14 | 2022-04-27 | デジラム コーポレーション | 並べ替えリングネットワーク相互接続型コンピューティングアーキテクチャ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100594967B1 (ko) * | 2004-11-29 | 2006-06-30 | 한국과학기술원 | 크로스바 스위치 |
-
1995
- 1995-12-06 KR KR1019950047068A patent/KR0170496B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-08-13 JP JP8213798A patent/JPH09160893A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008097528A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Fujitsu Ltd | 計算機クラスタ |
| JP2022524051A (ja) * | 2019-03-14 | 2022-04-27 | デジラム コーポレーション | 並べ替えリングネットワーク相互接続型コンピューティングアーキテクチャ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0170496B1 (ko) | 1999-03-30 |
| KR970049736A (ko) | 1997-07-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |