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J-GLOBAL ID：201702238031049216   整理番号：17A0243068

凖最適な単方向ネットワークの構成法と評価

著者 (5件)： 十時知滉 (慶応大 大学院理工学研究科) ,  中原浩 (慶応大 大学院理工学研究科) ,  藤木大地 (慶応大 大学院理工学研究科) ,  鯉渕道紘 (国立情報学研) ,  天野英晴 (慶応大 大学院理工学研究科)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 116  号： 415(VLD2016 70-101)  ページ： 215-220  発行年： 2017年01月16日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： HPCシステムやデータセンタにおいて,AI/ビッグデータ/科学技術計算などの超並列アプリケーションの実行性能向上を達成するためには,低遅延なネットワークを構築することが求められている。そのためにはネットワークの直径と平均最短距離の値を小さくする構成を取ることが必要である。直径と平均最短距離の面では,同じ入力/出力次数(いわゆるポート数)を使用する双方向ネットワークと比べて,単方向ネットワークを用いる方が優れていることが分かっている。これは,単方向ネットワークでは,直径が理論限界より高々1大きいという凖最適なimase-itohグラフが存在しており,任意の次数とノード数に対して直径,平均最短距離が理論限界に近い値を取ることができるためである。単方向ネットワークを実際の計算システムに用いる場合,ack情報をリンクでパケットの中に含めて返すようなノード/ノードのフロー制御を行わないことで簡素化が可能である。しかし,フロー制御を用いない場合,ネットワークの輻輳によりパケットがドロップすることが生じうる。そこで,我々は各スイッチにおいて出力パケット数が入力パケット数と同数以上とするように制御することで,パケットが衝突しないように制御する非最短型ルーティングであるホットポテトを使うことを提案する。Booksimを用いたフリットレベルの相互結合網シミュレーションにより,(1)imase-itoグラフでのホットポテトルーティングは,フロー制御をする固定型最短経路ルーティングと同程度以上のスループットを達成し,(2)双方向ランダムネットワーク,torusと比べ平均4.6倍のスループット向上を達成した。(著者抄録)

シソーラス用語： *最適化 ,  *単向通信 ,  *通信網 ,  *構成 ,  遅れ ,  新設 ,  配置 ,  直径 ,  距離 ,  フロー制御【情報】 ,  輻輳制御 ,  通信制御 ,  経路選定 ,  スループット ,  通信操作
準シソーラス用語： 低遅延 ,  ネットワーク構築 ,  ネットワーク輻輳 ,  パケットドロップアウト ,  高スループット

分類 (2件)： 計算機網  (JC03000K) ,  通信網  (ND07030A)

引用文献 (8件)：

• 藤原一毅,藤田 聡,中野浩嗣,井上 武,鯉渕道紘,“みんなでorder/degre問題を解いて究極の低遅延相互結合網をつくろう,”並列/分散/協調処理に関する『別府』サマー・ワークショップ(SWoPP2015),IEICE technical report:信学技報 115(174),pp.223-228,Aug.2015.
• W.H. Kautz, “Bounds on directed (d, k) graphs,” Theory of Cellular Logic Networks and Machines, vol.AFCRL-68-0668 Final Report, pp.20-28, 1968.
• M. Imase and M. Itoh, “Design to minimize a diameter on building block network,” IEEE Transactions on Computers, vol.C-30, pp.439-443, 1981.
• M. Imase and M. Itoh, “A design for directed graph with minimum diameter,” IEEE Transactions on Computers, vol.C-33, pp.782-784, 1983.
• P. Baran, “On distributed communications networks,” IEEE Trans. on Comm., 1964.

タイトルに関連する用語 (1件)： 評価