具有大量错误结点的超立方体网络中的单播路由算法的设计与分析

本文讨论具有大量错误结点的超立方体网络中的单播路由算法，假定Hn是一个局部3－维子立方体连通的n-维超立方体网络并且每一个基本的3－维子立方体中分别最多有1个和2个错误结点，本文提出的单播路由算法能够在线性时间找到路径长度分别为源结点和目的结点之间大约1．5倍和2倍海明距离的次优路径，我们提出的单播路由算法只需要结点知道其邻结点的状态，而无需知道整个网络信息，也就是说，该算法是基于局部信息的，因而该算法具有很强的实际意义。     

一种交叉立方体网络的并行路由算法

Efe提出的交叉立方体是超立方体的一种变型，其某些性质优于超立方体。在高性能的并行计算机系统中，信息通过若干条内结点互不交叉的路径并行传输，这些路径的长度将直接影响并行计算的性能。该文提出了一种时间复杂度为o(n2)的交叉立方体网络并行路由算法，可输出源点u到目的点v的3条并行路径P0,P1,P2，并且满足：(1)|P0|= u到v的距离；(2)|Pi|≤u到v的距离+3(i=1,2)。这说明该算法是通信高效的。     

基于子网的三维Mesh网络容错广播路由算法

在并行计算机系统中,广播通信是极为重要的通信模式之一。该文基于k-Mesh子网(子立方体)连通的概念提出一个基于局部信息和分布式的三维Mesh网络容错广播路由算法。该算法利用邻结点的状态信息,动态地构建以单个k-Mesh子网为结点的广播树,该广播树能容忍相当多的结点出错。模拟结果表明广播路由算法的广播时间步接近最优的。该算法只要求结点知道它的邻结点的状态,而无需知道整个网络状态信息,也就是说,这些算法是基于局部信息的,因而具有很好的实际意义。     

交叉立方体内顶点不交叉路径长度的研究

Efe提出的交叉立方体（crossed cube）是超立方体（hypercube）的一种变型,其某些性质优于超立方体,比如其直径几乎是超立方体的一半.在高性能的并行计算机系统中,信息是通过若干条结点互不交叉的路径并行传输,并且网络中的结点和链路出错是不可避免的,因此这些路径的长度将直接影响并行计算的性能.本文对交叉立方体的内顶点互不交叉路径进行了研究,证明了以下结论：在n维交叉立方体CQn中任意两顶点u,v间存在n条内顶点互不交叉的路径, 使得（1）最短路的长度=u和v之间的距离, （2）所有路中的最长路径长度≤u和v的距离＋4. 这说明交叉立方体互连网络具有很好的并行通信性能和容错性能.     

网络容错路由算法概率分析的一种新的方法

该文提出了一种新的概率分析方法来研究在给定结点错误概率的情况下超立方体网络强容错路由算法的容错性的概率。针对文中提出的基于新的局部连通性网络容错模型的高效的强容错路由算法犤1犦,该文首次严格证明了一个具有1024个结点的10维超立方体网络能够容许多达4.7%的错误结点而具有99%的概率确保找到正确结点组成的路径,而如果结点的错误概率不超过0.1%,则所有实际规模的超立方体网络能够具有99.9%的概率确保找到正确结点组成的路径。该算法的时间性能是最优的,且该算法构造的路径的长度不超过源结点和目的结点之间海明距离的两倍加上一个很小的常数。     

具有不连通子立方体的超立方体中广播路由

基于扩展的局部k—维子立方体连通的超立方体网络Hn,提出了超立方体网络Hn中新的广播容错路由算法。算法分析表明,基于扩展局部k—维子立方体连通的广播路由算法比基于局部k-子立方连通的广播路由算法提高了超立方体网络的容错性和通用性。     

三维立方体分布系统中信息传递路由决策的一种算法

本文在概述Ｎ维立方体系统结构特点之后，介绍三维立方体分布式系统，根据源目结点间距离，选择传递信息路由决策的一种算法。并经实用，该算法切实可行。     

点对点并行路由算法及容错性概率分析

用概率性分析方法,研究了在结点错误概率性分布的情形下,超立方体网络的点对点并行路由算法,并对算法的容错性概率、路径长度、算法复杂性进行了严格的推导。提出的算法是基于任意给定两个正确结点可以找出n条不相交的路径。分析了算法保证一条或多条路径同时联通的概率达到99.99%时结点的错误概率上界,同时考虑了两点间的海明距离变化,得出了较好的理论结论与计算结果。方法为研究超立方体网络容错性与并行路由算法提供了一种新的途径与新的考虑角度,具有更一般与更接近实际的意义。     

点对点网络容错路由算法的路径长度分析

用概率性分析方法 ,研究了在结点错误概率性分布的情形下超立方体网络点对点容错路由算法的路径长度 ,得出了算法的路径长度期望值 ,分析表明 :对于结点错误概率 p≤ 10时 ,源点 U到终点 V所在的 k维子立方体的路径长度期望值不超过 1.11* h,比以往通常的长度分析结果 2 * h小得多 .提出一种改进的算法并证明这一新算法所构造的路径长度的期望值不大于 1.11h- 0 .11k 2 ,这大大改进了以前的路径 2 h k 2 ,其中 h为 U与 V的 Ham ming距离 .     

具有大量错误结点的超立方体网络中的高效路由算法的设计与讨论

该文提出了容错超立方体网络的一个很自然的机关报概念;局部连通性;讨论了两种类型的局部连通性;大局中部k-维子立方体连通性和局部子立方体连通性;一个局部连通的超立方体网络可容许大量错误结点且能确保超立方体网络是全局连通的;给出了满足局部连通性条件的超立方体网络中的几个高效的容错路由算法,文中的容错路由算法是分布式的和基于局部信息的,因而具有很强的实际意义。     

超立方体多处理机系统中基于扩展安全向量的容错路由

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和消息沿最优通路传递。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轮邻接点的信息交换     

Adaptive fault-tolerant routing in cube-based multicomputers usingsafety vectors

Reliable communication in cube-based multicomputers using the safety vector concept is studied in this paper. In our approach, each node in a cube-based multicomputer of dimension n is associated with a safety vector of n bits, which is an approximated measure of the number and distribution of faults in the neighborhood. The safety vector of each node can be easily calculated through n-1 rounds of information exchange among neighboring nodes. Optimal unicasting between two nodes is guaranteed if the kth bit of the safety vector of the source node is one, where k is the Hamming distance between the source and destination nodes. The concept of dynamic adaptivity is introduced, representing the ability of a routing algorithm to dynamically adjust its routing adaptivity based on fault distribution in the neighborhood. The feasibility of the proposed unicasting can be easily determined at the source node by comparing its safety vector with the Hamming distance between the source and destination nodes. The proposed unicasting can also be used in disconnected hypercubes, where nodes in a hypercube are disjointed (into two or more parts). We then extend the safety vector concept to general cube-based multicomputers     

超立方体互连网络自适应简捷盲寻径搜索算法

根据n-cube超立方体互连网络的并行特点，分析了任意当前结点相邻集合类的求解方法，并给出一种自适应优化盲寻径搜索算法，即通过任一当前结点的Hamming距离相邻测度，寻找从任一始发结点到目标结点的所有可能的自适应盲寻径优化算法．     

故障超立方体网络中的路由算法

针对超立方体结构的多处理机系统中存在故障的情况,提出了一个应用于超立方体网络的容错路由算法。该容错路由算法是基于局部信息的,只需要知道邻节点的状态,而无需知道整个网络的运行情况。对于给定的源节点和目的节点,路由算法均能够找到一条最优通路,并且可以预防死锁。模拟实验结果表明,路由算法所构造的路径长度接近于两个节点之间的最优路径长度。     

超立方体网络最佳寻径算法研究

基于Hamming距离概念,提出一种新的超立方体网络的寻径算法,这种算法始终以最佳的寻径方式从当前结点到达邻接点并最终到达目的结点。     

Depth-first search approach for fault-tolerant routing in hypercubemulticomputers

Using depth-first search, the authors develop and analyze the performance of a routing scheme for hypercube multicomputers in the presence of an arbitrary number of faulty components. They derive an exact expression for the probability of routing messages by way of optimal paths (of length equal to the Hamming distance between the corresponding pair of nodes) from the source node to an obstructed node. The obstructed node is defined as the first node encountered by the message that finds no optimal path to the destination node. It is noted that the probability of routing messages over an optimal path between any two nodes is a special case of the present results and can be obtained by replacing the obstructed node with the destination node. Numerical examples are given to illustrate the results, and they show that, in the presence of component failures, depth-first search routing can route a message to its destination by means of an optimal path with a very high probability     

基于超立方体容错路由算法分析*

基于超立方体的优良的拓扑性质,提出了一个应用于超立方体网络的容错路由算法.该容错路由算法是基于局部信息的,因为路由算法在路由过程中,只需要知道其邻节点的信息,而无须知道其他节点的出错情况.对于给定的源节点和目的节点,路由算法均能够找到一条最优容错路径,并且可以预防死锁.模拟实验结果表明,路由算法所构造的路由路径长度接近于两个节点之间的最优路径长度.