مقاله شبكه کامپیوتر موازی برای محاسبات رياضی سنگين

در هنگام اجراي پردازش شبکه کامپیوتر موازي با سيستم چند کامپیوتر، واحدهاي پردازش بايد اطلاعات خويش را مبادله كنند كه براي اين كار نياز عملي به نام مسيريابي (Routing) مي باشد. با توجه به تعداد ارتباطي مشترك مي توان اين الگوريتم ها را به چند دسته تقسيم كرد.يكي از امور مهم در بررسي مسيريابي، شناخت فركانسي است كه تقاضاهاي ارسال رخ مي دهد. زيرا اگر تعداد درخواست ها بالا باشد مثلاً روش broadcasting امكان بوجود آمدن تداخل وجود دارد كه بايد رفع شود. ابتدا ساختار عمومي مسيريابي (topology independent) و استراتژيهاي مختلف آن را بررسي مي كنيم و بعد اين ساختار را براي توپولوژيهاي مختلف (topology dependent) تعميم مي دهيم.

Cayley Graphs:

اين گرافها دذر کامپیوتر داراي قابليت بسيار بالا در تغيير ساختار شبكه بندي داخلي مي باشند.اين گرافها، ساختارهاي با اتصال بالا هستند. تقارن گره اي وجود دارد و هر گره به خودش وصل نمي شود. ساختار مسيريابي در اين نوع گرافها شامل مرتب كردن يك تغيير مفروض (آدرس مبدا) نسبت به ديگري (آدرس مقصد) مي باشد. ساختار Boolean نيز از اين گروه مي تواند باشد. انواع اين گرافها بسته به عمل شبکه کامپیوتری تغيير آنها مي‌تواند به صورت زير باشد.

 Routing in Network:

در تمام مسائل ارتباطي موضوع اوليه مورد بحث زمان ارتباط بين هر نود با همسايه‌اش است. كه اين زمان به چند چيز بستگي دارد: زمان مورد نياز براي برقراري ارتباط بين نودها (startup time)، پهناي باند اين ارتباط و اندازه پيام. اگر فرض كنيم تمام خطوط پهناي باند يكسان  و زمان برقراري ارتباط يكسان  داشته باشند ارسال يك پيام با اندازه M بين دو نود همسايه به زمان  نياز خواهد داشت حال اگر اندازه پيامها نيز يكسان در نظر گرفته شود.اين زمان به عنوان يك واحد ثابت مي تواند بكار رود. بنابراين زمان مورد نياز براي هر ارتباط با تعداد لينك هاي طي شده بين مبدا و مقصد رابطه مستقيم خواهد داشت. پس براي اينكه اين ارتباط كمترين زمان را بگيرد نياز به آن است كه الگوريتمهاي مسيريابي کامپیوتر بر پايه يافتن كوتاه‌ترين مسير طرح ريزي شوند. در توپولوژيهايي كه كاملاً متقارن است و شبكه داراي يك پيكربندي واضح و روشن است مي توان مسيريابي را به راحتي با برقراري يك درخت ارتباطي انجام داد.اما در شبكه هايي كه نامتقارن هستند الگوريتمهاي مسيريابي پيچيده تر شده و زمان محاسبه بهينه ترين روش نيز به زمان مورد نياز براي ارتباط افزوده مي شود كه البته گاهي بهينه ترين مسير يافته شده توسط الگوريتم هاي مسيريابي، كوتاهترين مسير نيست.در شبكه هايي كه ارتباط به صورت ديناميك مي باشد، لينك هاي ارتباطي بين نودها ثابت نيستند و در حال تغيير مي باشند. بنابراين نمي توان از پيش الگوريتم ثابتي براي برقراري ارتباط و مسيريابي  کامپیوتر تعيين كرد. بلكه در هر لحظه در راه انتقال بسته از هر واحد پردازنده (نود) كه عبور مي كند بايد مسير بعدي توسط آن واحد تعيين گردد و اين كار نياز به يك مسيريابي ديناميك پله به پله و كاملاً متغير دارد و بررسي برخوردها و ارزيابي ترافيك از ديگر مسائلي است كه به ميان مي آيد و بررسي اين سيستم های کامپیوتر مشكل تر مي كند.

کامپیوتر
کامپیوتر

بررسي اجمالي توپولوژيهای کامپیوتر:

بعضي از دسته بنديها (Fecng) توپولوژي هاي شبكه کامپیوتری مقاله شبكه كامپيوتر موازی برای محاسبات رياضی سنگين و پردازش اطلاعات را بر طبق ابعاد مورد نياز براي طرح ريزي مجزا مي كنند. Kotsis اين دسته بندي را بر اساس ساختار بكار رفته در شبكه بنا نهاده است. اولين دسته كه استفاده از آن نيز ساده است شبكه هاي با ساختار ساده مانند ring، Line و Tree مي باشد اين متد اين خانواده را Simple Connection Structures مي نامد. دسته ديگري از توپولوژيها، توپولوژيهاي کامپیوتری graphs on alphabets هستند كه در آن آدرس گره ها كلمه هايي با طول خاص از حروف الفبا مي باشند كه يك زير گروه از اين خانواده Hypercube Structures ها هستند

بررسی Random Graphs شبکه موازی کامپیوتر:

اين گرافها حاصل تجربيات احتمالي مي باشد. فضاي احتمال مجموعه اي از گرافهاست و احتمال رخداد براي هر گراف با شرايط تجربي بدست مي آيد. نتايج نشان مي دهد كه ساختارهاي احتمالي شبكه هاي كلاسيك چون درختها و Hypercubs و مانند آنهارا اجرا نمي كند. اين ساختار در حالت كلي و عمومي مقادير خوبي را براي قطر شبكه و ميانگين فاصله ارائه مي دهند اما امكان عملي ساختن آنها مبهم است. در واقع ساختار غير صريح و مبهم آنها براي اتصالات بين گره ها امكان بررسي توپولوژيها را غير ممكن ساخته است و اين موجب نامتقارن شدن شبكه و در نتيجه الگوريتم مسيريابي مشكل مي گردد.

ويژگيهاي شبكه کامپیوتر موازی:

مدل مناسب براي بررسي توپولوژي شبكه مالتي کامپیوتر ها گراف G=(V,E) مي‌باشد كه در آن V مجموعه گره ها است كه نشان دهنده واحدهاي پردازنده (PE) است و E مجموعه يال هاست كه نشان دهنده ارتباطات بين واحدهاي پردازنده مي‌باشد. با اين روش ويژگيهاي شبكه را مي توان با تفسير خصوصيات گراف ها تحليل كرد كه اين روش يك روش ارزيابي استاتيك است زيرا بحثهايي از جنبه مسيريابي (routing) و غيره در نظر گرفته نمي شود اين روش باري مقايسه شبكه های کامپیوتربكار مي رود و هزينه شبكه با تعداد يالها و تاخير ارتباطي با تعداد يالها بين گره ها متناظر خواهد بود.

دیگر مباحث مقاله شبكه كامپيوتر موازی جهت انجام محاسبات رياضی سنگين و پردازش اطلاعات:

  • الگوريتم مسيريابي (Routing Algorithm)شبکه کامپیوتر موازی
  •  ساختارهاي فوق مكعبي Hypercube Structures
  • بررسی Additional Links
  • مقايسه توپولوژيها کامپیوتری
  • گرافهاي الفبايي Graphs on Alphabets
  • ساختارهاي ارتباطي ساده Simple Connection Structures
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش مقاله شبكه کامپیوتر موازی برای محاسبات رياضی سنگين:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 22
قالب: فایل word

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *