[发明专利]网络轴心器

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络系统，特别涉及由通道器和链路器组成的网络轴心器，属于计算机技术领域。

背景技术

现代计算机技术有两个主要的发展分支：其一是以实现高速计算为目的的超级计算机发展方向，以美国克雷/硅图公司研制的“青山”，“蓝山”，IBM公司研制的“深蓝”等为代表。据有关资料，现有的超级计算机的峰值运算速度已经达到每秒数千乃至上万亿次，并且还在不断提高。另一个发展方向是实现计算机间的通讯联系以达到信息资源共享的目的。为此，人们发明了因特网技术，连接到因特网上的计算机可以通过网络实现单点对单点，单点对多点，多点对单点等多种方式的信息交流，从而使人们之间的沟通获得极大便利。目前，因特网已经进入千家万户，成为许多人生活中不可缺少的一部分。但在人们的日常生活中，大家普遍感到与现有计算机的高运算速度(PC机的主频已达到2GHz，接近现有技术的物理极限)相比，网络的带宽明显不够，与网络的可能达到的物理极限相比相差很多。造成这种现象的原因有多种，但最根本的原因是现有的因特网在结构上存在严重缺陷。对于非全互联网络，有K个计算机节点共用一条通道则每个计算机节点享有的通道带宽为原通道带宽的K分之一。在现有的网络环境中，大量存在两个或两个以上的计算机节点共用一条通道进行通讯的情况，从而造成通道的带宽被“稀释”，远远达不到其应有的传输速度。

发明内容

本发明的目的是提出一种网络轴心器，它能够在微观上实现全互联网络，将整个计算机网络的全互联理想转化为微观或中观上的可具体实现的全互联结构，使任意两台计算机之间只有通道、快速开关从而实现高速互连。

本发明所述的网络轴心器采用下述的技术方案：

对于N个计算机节点(N为大于或等于2的自然数)，所述轴心器由N(N-1)条通道组成的通道器和2N个N节点的链路器组成。其中每一个节点分别连接一台计算机，计算机分别通过一个输入通道和一个输出通道与链路器相连。所述的N节点的链路器采用二元树结构链路系统，在本人的上一项发明专利申请(2000年1月5日申请，申请号：00100031.4，2000年7月5日公开)中已有详细说明。它由下述原则确定：设K为正整数，则根据“二元树结构链路器”的特点，K层链路器所连接的节点为P＝2^K个，对于连接N个计算机节点的轴心器来说，取P≥N即可，由此可确定N节点链路器的结构。通道器是由N(N-1)条通道组成。连接输入通道的链路器底层的节点分别与其它N-1个连接输出通道的链路器底层的节点通过通道器中的通道相连，连接输出通道的链路器底层的节点分别与其它N-1个连接输入通道的链路器底层的节点通过通道器中的通道相连，通过独立的或设置于节点计算机之中的服务器控制各计算机的输入输出状态及系统的数据流向，网络轴心器所在的计算机系统采用不设公共存储器的分布式存储方式，即各节点连接的计算机包括存储器，以减少计算机间不必要的数据传输。

本发明的优点在于：以一种全新的方式实现了全互联网络，使计算机节点之间的通道最少，计算机与计算机之间的通讯不再受带宽的局限，在功能上达到全互联的效果。

附图说明

图1为以N＝4为例时本发明的系统示意图。

图2为8个计算机节点时的全互联计算机网络的拓扑结构图。

图3为链路器的拓扑结构图。

图4为二级“一轴多星”式计算机网络系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

全互联总体拓扑结构网络如图2所示，这种全互联结构的优点在于任意两台计算机之间都能实现直接的互通互联，使计算机之间的通信速度接近或达到1Gbit/s，实现网络通讯的畅通无阻，但这种网络拓扑结构实现起来十分复杂，例如当计算机节点为8个时，通道为28条；计算机节点为30个时，通道多达425条；而当计算机节点为100个时，通道已多达4950条，即通道数目L与节点数目N之间的关系是。由此可见，全互联网络结构虽然是计算机网络的最佳实现方式，但在较大规模的网络系统中实现是不现实的。