Introdução às Redes de Computadores/Interconexão de redes e roteamento

As redes de interconexão são de fundamental importância nas arquiteturas paralelas Não importa o tipo da arquitetura , todo computador paralelo necessita de uma rede de Interconexão comunicação entre os seus diversos recursos de processamento, armazenamento e entrada/saída .

Alguns aspectos que devem ser considerados quando se analisa o desempenho de uma rede de comunicação são : latência ( tempo de trânsito de uma mensagem pela rede de comunicação ) largura de Banda ( quantidade de tráfego de mensagens que a rede de comunicação suporta ) conectividade ( quantidade de vizinhos que cada processador possui ) confiabilidade ( conseguida , por exemplo , através de caminhos redundantes ) escalabilidade : possibilidade de acréscimo de dispositivos sem a necessidade de alteração das características da rede

Topologia a interconexão direta de todos os processadores , entre si , não é viável quando o número dos mesmos aumenta padrão para definir as ligações : topologia Análise de desempenho : largura da bisseção : indica quantas mensagens simultâneas podem ser trocadas entre duas metades da rede de interconexão diâmetro : indica qual o menor número de nós intermediários que precisam ser envolvidos , para que dois processadores , o mais distantes possível , se comuniquem grau : indica o número máximo de mensagens que podem ser manipuladas simultaneamente por cada um dos processadores Array linear Sem caminhos alternativos Malha : os processadores nesta topologia tem um canal de comunicação direto com o seu vizinho variação : malha toroidal bisseção : N onde N é o número de processadores grau de nó máximo 4 facilidade de incremento de elementos Hipercubo os tamanhos do hipercubo são definidos por potências de 2; N=2D onde D é a dimensão do hipercubo e N o número de processadores .

- Árvore boa opção de topologia para arquiteturas paralelas diâmetro cresce de forma linear com a altura h grau de nó máximo 3 sem caminhos alternativos nó raiz é um gargalo Redes Dinâmicas redes em que as conexões são feitas sob demanda não existem ligações fixas entre os componentes mais utilizadas em multiprocessadores bloqueantes ou não bloqueantes As redes dinâmicas podem ser de três tipos : Barramento Matriz de chaveamento Rede multinível Barramento : todos os processadores estão conectados em um único barramento compartilhado necessidade de aguardar que o barramento esteja livre colisões viável para um pequeno número de processadores e/ou algoritmos com pouca comunicação Matriz de Chaveamento ( crossbar ) alternativa não bloqueante de interconexão escalabilidade fica limitada apenas pelos aspectos econômico