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超立方体多处理机系统中基于扩展安全向量的容错路由 被引量:22
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作者 高峰 李忠诚 +1 位作者 闵应骅 吴杰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期248-254,共7页
针对超立方体结构的多处理机系统中存在链路故障的情况 ,修改了吴杰提出的安全向量的概念 ,提出了扩展安全向量的概念 ,并给出了一个基于扩展安全向量的容错路由算法 .与基于安全向量的路由算法相比 ,基于扩展安全向量的路由算法搜索最... 针对超立方体结构的多处理机系统中存在链路故障的情况 ,修改了吴杰提出的安全向量的概念 ,提出了扩展安全向量的概念 ,并给出了一个基于扩展安全向量的容错路由算法 .与基于安全向量的路由算法相比 ,基于扩展安全向量的路由算法搜索最优通路的能力有了非常大的提高 ,即使故障数较多时 ,它仍能保证把绝大多数源、目的节点间有最优通路的消息沿最优通路传递 ,从而保证系统在有较多故障时仍能实现高效的信息传递 .超立方体结构中各节点扩展安全向量的赋值可以通过 n- 1轮邻接点间的信息交换完成 . 展开更多
关键词 安全向量 容错路由 超立方体 多处理机系统
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面向高可靠片上网络通信的可重构路由算法 被引量:25
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作者 付斌章 韩银和 +1 位作者 李华伟 李晓维 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期448-455,共8页
为了满足系统芯片对通信带宽的要求,片上网络正逐渐取代总线成为当前多核及众核系统的主流互连方案,然而由于芯片特征尺寸的不断减小,芯片内发生故障的概率显著增加.为了提供可靠的片上通信,提出一种低成本的可重构路由算法.该算法基于... 为了满足系统芯片对通信带宽的要求,片上网络正逐渐取代总线成为当前多核及众核系统的主流互连方案,然而由于芯片特征尺寸的不断减小,芯片内发生故障的概率显著增加.为了提供可靠的片上通信,提出一种低成本的可重构路由算法.该算法基于无共享边界的矩形故障模型,按照故障区与网络边界的相对位置对故障区进行分类;针对不同类型的故障区定义了具体的路由器状态更新策略;重构后的片上网络可以容忍任意数目、任意分布的路由器以及链路故障.与当前容错设计方案不同,文中算法不需要增加虚拟通道来保证网络的无死锁特性,因此具有低成本、高可靠的特性.仿真实验结果表明,文中算法适用于处理器与缓存,或缓存与缓存之间的片上通信. 展开更多
关键词 片上网络 容错路由 可重构路由 转向模型
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用最优通路矩阵实现超立方体多处理机系统的容错路由 被引量:13
3
作者 高峰 李忠诚 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期242-247,共6页
针对拓扑结构为超立方体的多处理机系统提出了最优通路矩阵 (OPM)的概念 ,并给出了一个基于最优通路矩阵的路由算法 .存储于超立方体各节点中的最优通路矩阵记录系统中的故障信息 ,用于判定消息的源节点和目的节点之间是否存在最优通路 ... 针对拓扑结构为超立方体的多处理机系统提出了最优通路矩阵 (OPM)的概念 ,并给出了一个基于最优通路矩阵的路由算法 .存储于超立方体各节点中的最优通路矩阵记录系统中的故障信息 ,用于判定消息的源节点和目的节点之间是否存在最优通路 (长度等于两节点间 Hamming距离的通路 ) .对于 n维超立方体 ,每个节点所需的存储开销为 n2 个字 .基于最优通路矩阵的路由算法所选的通路的长度不超过两点间的 Hamm ing距离加 2 . 展开更多
关键词 容错路由 最优通路矩阵 超立方体 多处理机系统
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基于极大安全通路向量的超立方体容错路由 被引量:11
4
作者 王雷 林亚平 +1 位作者 陈治平 文学 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期130-137,共8页
针对超立方体结构的多处理机系统中存在链路故障的情况,提出了用于最优通路记录的极大安全通路向量的概念,给出了一个建立MSPV及其容错路由算法。证明了MSPV通过n-1轮邻节点之间的信息交换,能以向量的形式记录最多的最优通路;与基于安... 针对超立方体结构的多处理机系统中存在链路故障的情况,提出了用于最优通路记录的极大安全通路向量的概念,给出了一个建立MSPV及其容错路由算法。证明了MSPV通过n-1轮邻节点之间的信息交换,能以向量的形式记录最多的最优通路;与基于安全向量及扩展安全向量的容错路由算法相比,MSPV是SV以及ESV的最大扩展,解决了如何用向量的形式来记录最多最优通路的问题. 展开更多
关键词 计算机应用技术 容错路由 极大安全通路向量 超立方体
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面向非全互连3D NoC可靠通信的分布式路由算法 被引量:11
5
作者 欧阳一鸣 韩倩倩 +2 位作者 梁华国 黄正峰 汪秀敏 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期502-510,共9页
针对非全互连三维片上网络架构中存在的硅通孔(TSV)寻找困难和可能产生层间IP核隔离等问题,提出一种分布式容错路由算法.通过在每个路由器中添加TSV上/下表,可使层间通信数据包在发送前找出最优TSV的地址,保证层间IP核的有效通信和数据... 针对非全互连三维片上网络架构中存在的硅通孔(TSV)寻找困难和可能产生层间IP核隔离等问题,提出一种分布式容错路由算法.通过在每个路由器中添加TSV上/下表,可使层间通信数据包在发送前找出最优TSV的地址,保证层间IP核的有效通信和数据包的最短路径传输.若数据包到达非目的层,则在TSV上/下表中找出最优TSV的地址后继续传输;若是到达目的层,则使用文中提出的平面容错路由算法找到目的节点.实验结果表明,在均匀流量模式下网络故障率达到25%时,该算法仍与无网络故障的传统XYZ算法性能相近,且在网络无故障时的延时及吞吐率均优于参考对象. 展开更多
关键词 非全互连3D架构 区域划分 可靠通信 容错路由
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Mesh网中高效无死锁自适应路由算法 被引量:4
6
作者 向东 张跃鲤 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1954-1962,共9页
提出了一种新的应用于三维Mesh网中的无死锁路由算法.在当今的商用多计算机系统中,二维和三维的Mesh网是多处理器网络最为常用的拓扑结构之一.在应用于Mesh网的平面自适应路由(Planar Adaptive Rou-ting)算法中,每条物理通道只需三条虚... 提出了一种新的应用于三维Mesh网中的无死锁路由算法.在当今的商用多计算机系统中,二维和三维的Mesh网是多处理器网络最为常用的拓扑结构之一.在应用于Mesh网的平面自适应路由(Planar Adaptive Rou-ting)算法中,每条物理通道只需三条虚拟通道就可以有效地在三维以及更高维的Mesh网中避免死锁的产生.然而,采用该算法,网络拓扑一维和三维分别有两条和一条虚拟通道始终处于空闲状态.该文所提出的算法针对三维Mesh网,每条物理通道只需两条虚拟通道就可以有效地避免死锁.文中通过充分的模拟数据验证了此算法的有效性. 展开更多
关键词 容错路由 完全自适应路由 部分自适应路由 平面自适应路由 MESH网
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局部扭曲立方体广播容错路由算法 被引量:4
7
作者 林玮 李峻林 +1 位作者 唐良佐 崔弈欣 《计算机与数字工程》 2008年第8期1-4,49,共5页
基于局部扭曲立方体的优良特性,利用立方体分割的思想,设计一种广播容错路由算法。通过证明,若源节点为安全节点,算法产生的广播树是最优的;若源节点为非安全节点(故障节点数小于n),广播能够在n+1步内完成。
关键词 局部扭曲立方体 路由 容错路由 广播
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基于局部故障块三维mesh/torus网的容错路由 被引量:3
8
作者 向东 陈爱 孙家广 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期611-618,共8页
当系统包含很少的故障点时 ,mesh/torus网整个系统就有可能是不可靠的 .该文采用扩展的局部可靠性信息来指导三维mesh/torus网的容错路由 .扩展的局部可靠性信息在每个平面内部对无故障节点分类 ,所以系统中的故障块也是在不同的平面上... 当系统包含很少的故障点时 ,mesh/torus网整个系统就有可能是不可靠的 .该文采用扩展的局部可靠性信息来指导三维mesh/torus网的容错路由 .扩展的局部可靠性信息在每个平面内部对无故障节点分类 ,所以系统中的故障块也是在不同的平面上构成的 ,而不是基于整个系统 .很多基于整个系统不可靠的节点在二维的平面中都会变成可靠的节点 .不管是在可靠的系统内 ,甚或不可靠的系统内 ,扩展的局部可靠性信息都能有效地指导容错路由 .不同于以往的方法 ,作者的方法不会将任何无故障节点设置为无效节点 .所有的故障块都是在平面内构成的 ,而不是基于整个系统 ;在一个平面内 ,任何包含在故障块里的无故障节点仍然可作为出发点或者目标点 ,这样将大大提高系统的计算能力和性能 .模拟结果表明该文方法大大优于已有的方法 . 展开更多
关键词 容错路由 三维mesh/torus网 局部可靠性信息 故障块 可靠节点 计算机网络
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基于Q-Learning的自适应容错路由算法的研究 被引量:3
9
作者 姚怡 覃华 苏一丹 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第10期123-125,共3页
提出了使用Q-Learning来构作容错路由算法的方法,利用Q-Learning算法的自适应性来实现路由容错,在二维格子环境下的实验证明了算法的可行性。算法工作时只需利用源点本地存储的其它节点的状态、互连信息,即可迭代找出一条到达目标节点... 提出了使用Q-Learning来构作容错路由算法的方法,利用Q-Learning算法的自适应性来实现路由容错,在二维格子环境下的实验证明了算法的可行性。算法工作时只需利用源点本地存储的其它节点的状态、互连信息,即可迭代找出一条到达目标节点的容错通路,不增加网络的通信量,不依赖其它的路由控制节点。 展开更多
关键词 增强学习 Q-LEARNING 容错路由
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基于PSO和SA混合优化的智能容错QoS路由机制 被引量:3
10
作者 张卿祎 王兴伟 黄敏 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期325-330,共6页
由于网络的异构性、移动性和不稳定性等特点导致网络在发生故障时连接的可靠性变差,不能满足用户服务质量(quality of service,Qo S)需求,因此网络需要具有保证Qo S的容错路由能力.为此提出基于粒子群优化(particle swarm optimization,... 由于网络的异构性、移动性和不稳定性等特点导致网络在发生故障时连接的可靠性变差,不能满足用户服务质量(quality of service,Qo S)需求,因此网络需要具有保证Qo S的容错路由能力.为此提出基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)和模拟退火(simulated annealing,SA)混合优化的容错Qo S路由机制.考虑到网络环境的动态性,引入模糊数学和概率论定量刻画网络模型,采用共享风险链路组(shared risk link group,SRLG)分离和共享通路的预防式保护策略建立备份路径,使其端到端可靠性、代价和路径Qo S评价值达到最优.仿真结果表明,所提出的容错路由机制具有良好的路由有效性、故障恢复率和资源利用率,是可行和有效的. 展开更多
关键词 容错路由 服务质量 共享风险链路组 粒子群优化 模拟退火
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基于NPV广义超立方体最佳容错路由算法(英文) 被引量:1
11
作者 田绍槐 陆应平 张大方 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1818-1830,共13页
在网络可靠性研究中,设计较好的容错路由策略、尽可能多地记录系统中最优通路信息,一直是一项重要的研究工作.超立方体系统的容错路由算法分为可回溯算法和无回溯算法.一般说来,可回溯算法的优点是容错能力强:只要消息的源节点和目的节... 在网络可靠性研究中,设计较好的容错路由策略、尽可能多地记录系统中最优通路信息,一直是一项重要的研究工作.超立方体系统的容错路由算法分为可回溯算法和无回溯算法.一般说来,可回溯算法的优点是容错能力强:只要消息的源节点和目的节点有通路,该算法就能够找到把消息传递到目的地的路径;其缺点是在很多情况下传递路径不能按实际存在的最短路径传递.其代表是深度优先搜索(DFS)算法.无回溯算法是近几年人们比较关注的算法.该算法通过记录各邻接节点的故障信息,给路由算法以启发信息,使消息尽可能按实际存在的最短路径传递.这些算法的共同缺点是只能计算出Hamming距离不超过n的路由.在n维超立方体系统连通图中,如果系统存在大量的故障,不少节点对之间的最短路径大于n,因此,这些算法的容错能力差.提出了一个实例说明采用上述算法将遗失60%的路由信息.另外,由于超立方体的结构严格,实际中的真正超立方体系统不多.事实上,不少的网络系统可转换为具有大量错误节点和错误边的超立方体系统.因此,研究能适应具有大量错误节点和错误边的超立方体系统的容错路由算法是一个很有实际价值的工作.研究探讨了:(1)定义广义超立方体系统;(2)在超立方体系统中提出了节点通路向量(NPV)概念及其计算规则;(3)提出了中转点技术,使得求NPV的计算复杂度降低到O(n);(4)提出了基于NPV的广义超立方体系统最佳容错路由算法(OFTRS),该算法是一种分布式的和基于相邻节点信息的算法.由于NPV记录了超立方体系统全部最优通路和次最优通路的信息,在具有大量故障的情况下,它不会遗漏任何一条最优通路和次最优通路信息,从而实现了高效的容错路由.在这一点上,它优于其他算法. 展开更多
关键词 容错路由 广义超立方体 节点通路向量 中转点技术
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Twist-Routing Algorithm for Faulty Network-on-Chips
12
作者 Kunwei Zhang Thomas Moscibroda 《Journal of Computer and Communications》 2016年第14期1-10,共11页
This paper introduces Twist-routing, a new routing algorithm for faulty on-chip networks, which improves Maze-routing, a face-routing based algorithm which uses deflections in routing, and archives full fault coverage... This paper introduces Twist-routing, a new routing algorithm for faulty on-chip networks, which improves Maze-routing, a face-routing based algorithm which uses deflections in routing, and archives full fault coverage and fast packet delivery. To build Twist-routing algorithm, we use bounding circles, which borrows the idea from GOAFR+ routing algorithm for ad-hoc wireless networks. Unlike Maze-routing, whose path length is unbounded even when the optimal path length is fixed, in Twist-routing, the path length is bounded by the cube of the optimal path length. Our evaluations show that Twist-routing algorithm delivers packets up to 35% faster than Maze-routing with a uniform traffic and Erdos-Rényi failure model, when the failure rate and the injection rate vary. 展开更多
关键词 Network-on-Chip (NoC) fault-tolerant routing Maze-routing Algorithm GOAFR+ Algorithm Bounding Circle
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负载均衡的2D Mesh单节点故障容错路由算法 被引量:1
13
作者 韩承浩 陈乃金 +1 位作者 胡宇杨 李抗 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2023年第2期128-135,共8页
单故障节点2D Mesh环路故障绕行常常会导致数据传输负载和网络时延增大,针对这一问题,提出一种单节点故障预测无虚通道容错路由算法。该算法首先基于内建自测试机制获取故障节点的坐标信息;然后根据源节点、目标节点和故障节点的相对位... 单故障节点2D Mesh环路故障绕行常常会导致数据传输负载和网络时延增大,针对这一问题,提出一种单节点故障预测无虚通道容错路由算法。该算法首先基于内建自测试机制获取故障节点的坐标信息;然后根据源节点、目标节点和故障节点的相对位置分别采用不同的路由策略进行数据传输,并且数据传输具有无死锁的特性。基于8×8的2D Mesh网络,实验结果表明,相比较可重构路由算法,新算法的饱和注入率提高了39.42%;相比较容错路由算法,新算法的饱和注入率提高了18.92%。在网络负载均衡、减少端到端传输距离和网络时延方面,单节点故障预测无虚通道算法具有可行性。 展开更多
关键词 负载均衡 单节点故障 容错路由 无虚通道 饱和注入率
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一类自选网络的容错直径与容错路由算法(英文) 被引量:2
14
作者 程德风 达力 《计算机技术与发展》 2009年第4期61-64,共4页
作为加利图的一种,自选图AGn相对于其它网络结构,在并行计算及分布式计算领域有着更好的特性,因而受到广泛的重视。ANn是由翼有虎提出的基于AGn的一类新的网络结构。这个新的网络结构在直径、容错度、容错直径和汉密尔顿连通性上都优于... 作为加利图的一种,自选图AGn相对于其它网络结构,在并行计算及分布式计算领域有着更好的特性,因而受到广泛的重视。ANn是由翼有虎提出的基于AGn的一类新的网络结构。这个新的网络结构在直径、容错度、容错直径和汉密尔顿连通性上都优于网络AGn。虽然该网络结构已经有了较好的非容错路由算法,但是依然没有一种针对这个结构的容错路由算法以完善其实际应用。文中通过研究ANn的性质,得出了容错直径,然后基于该容错直径,设计并实现了ANn容错路由算法,最后验证了该算法的正确性。 展开更多
关键词 自选图 加利图 容错直径 容错路由算法
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超立方体网络的不相交路径通信策略研究综述 被引量:2
15
作者 王洪伟 吴智博 +2 位作者 左德承 刘宏伟 董剑 《智能计算机与应用》 2014年第1期17-19,23,共4页
超立方体是一类具有良好的拓扑性质的互连网络模型。不相交路径的实现是超立方体网络中容错通信的有效保证。介绍了超立方体网络的不相交路径路由策略中的主要研究内容和研究现状,对近年来该方面取得的研究成果进行分析和总结,并指出了... 超立方体是一类具有良好的拓扑性质的互连网络模型。不相交路径的实现是超立方体网络中容错通信的有效保证。介绍了超立方体网络的不相交路径路由策略中的主要研究内容和研究现状,对近年来该方面取得的研究成果进行分析和总结,并指出了其中存在的问题和该策略研究的方向。 展开更多
关键词 互连网络 超立方体 不相交路径 容错路由
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一种适用于2D Mesh片上网络的可重构容错路由算法 被引量:2
16
作者 石泽文 曾晓洋 虞志益 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第1期178-182,共5页
适用于2D Mesh片上网络的可重构容错路由算法,在芯片某些区域由于制造缺陷、使用老化等原因拓扑结构变得不再规整的时候,可以对网络节点重新进行配置,从而保证健康节点间的正常通信.基于SystemC的平台仿真表明该算法相对于传统算法可以... 适用于2D Mesh片上网络的可重构容错路由算法,在芯片某些区域由于制造缺陷、使用老化等原因拓扑结构变得不再规整的时候,可以对网络节点重新进行配置,从而保证健康节点间的正常通信.基于SystemC的平台仿真表明该算法相对于传统算法可以获得更佳的网络性能.该算法是免于死锁的,同时对其可重构机制也给出了详细的论述.它还具有良好的扩展性,当系统规模增大的时候每个路由器的硬件开销保持恒定,而其容错能力也得到了增强. 展开更多
关键词 片上网络 容错路由 可重构 死锁
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片上网络中面向链路故障的容错路由方法研究 被引量:2
17
作者 龚健虎 王闻今 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期1415-1418,1423,共5页
针对片上网络中传统的容错路由算法的高报文延时和故障区域拥塞等不足,利用两个虚拟信道提出一种新的容错路由方法。该方法通过确定每个虚拟信道哪些转向被允许和禁止,使得一个虚拟信道中被禁止的转向在另一信道被允许。当发生链路故障... 针对片上网络中传统的容错路由算法的高报文延时和故障区域拥塞等不足,利用两个虚拟信道提出一种新的容错路由方法。该方法通过确定每个虚拟信道哪些转向被允许和禁止,使得一个虚拟信道中被禁止的转向在另一信道被允许。当发生链路故障时,该方法基于一种新的故障信息传播机制使报文在最短路径上传输;通过充分利用网络中的所有被允许转向对该方法进行扩展,以支持多链路故障。最后的仿真实验也验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 片上网络 链路故障 容错路由 最短路径 被允许转向
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面向非全互连3D NoC的低开销容错路由算法 被引量:2
18
作者 赵俊宇 朱珂 沈剑良 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第4期791-796,共6页
由于TSV通道具有高硬件代价和低可靠性的缺点,限制TSV通道数量的非全互连3D NoC得到广泛研究.在非全互连3D NoC中,路由器需要维护TSV表以助数据包在层间传输时找到可用的TSV通道.现有研究的TSV表存储了整个层面内的TSV通道,具有高硬件... 由于TSV通道具有高硬件代价和低可靠性的缺点,限制TSV通道数量的非全互连3D NoC得到广泛研究.在非全互连3D NoC中,路由器需要维护TSV表以助数据包在层间传输时找到可用的TSV通道.现有研究的TSV表存储了整个层面内的TSV通道,具有高硬件开销、高重构代价的缺点.因此,提出新的TSV表存储策略,仅需存储距离路由4个端口最近的TSV位置和距离.同时考虑到由于TSV分布的非均匀性,数据包在传输过程中可能在TSV附近的路由造成拥塞,文中提出了基于新TSV表的具有拥塞感知的容错路由算法.实验结果表明,在高注入率条件下该算法比Elevator-First算法具有更好的网络传输性能,且在故障率达到50%时仍能保证75%的数据包接收率. 展开更多
关键词 3D NOC TSV表 容错路由 拥塞感知
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不使用虚拟通道的2D-Mesh容错路由算法 被引量:2
19
作者 张弘博 段新明 《现代电子技术》 北大核心 2018年第15期34-38,共5页
提出一种2D-Mesh上不使用虚拟通道的容错路由算法。目前,同类算法要牺牲掉网络边缘的所有节点,还要把所有错误都包含到一个错误块中。所提算法虽然也将错误包含到错误块中,但是不会牺牲掉网络边缘的所有节点,而是在错误处形成一个矩形区... 提出一种2D-Mesh上不使用虚拟通道的容错路由算法。目前,同类算法要牺牲掉网络边缘的所有节点,还要把所有错误都包含到一个错误块中。所提算法虽然也将错误包含到错误块中,但是不会牺牲掉网络边缘的所有节点,而是在错误处形成一个矩形区域,使包在路由时可以发现并绕开它。该算法不使用虚拟通道,能容一个甚至更多错误,允许错误发生在任何位置,不仅不会降低网络性能,而且还能获得与其他算法相似的传输延迟。 展开更多
关键词 2D-Mesh 虚拟通道 容错路由 错误块 网络无死锁 传输延迟
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二维网格计算机上容错的虫孔组播路由算法
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作者 周继鹏 刘志满 《暨南大学学报(自然科学与医学版)》 CAS CSCD 2002年第3期46-54,共9页
提出一个决定型的和一个自适应型的二维网格上容错的虫孔组播路由算法 .所提出的算法用基于路径的组播路由模型 ,而不是在网络中找出哈密尔顿路径或欧拉路径 .所提出算法的无死锁性依赖于目标地址集的顺序和故障处理机周围的路由路径的... 提出一个决定型的和一个自适应型的二维网格上容错的虫孔组播路由算法 .所提出的算法用基于路径的组播路由模型 ,而不是在网络中找出哈密尔顿路径或欧拉路径 .所提出算法的无死锁性依赖于目标地址集的顺序和故障处理机周围的路由路径的选取 ,它容许一个故障处理机模型 . 展开更多
关键词 组播通信 容错路由 无死锁性 故障处理机 决定型 自适应型 二维网格计算机
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