[发明专利]信息处理设备、并行计算机系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息处理设备、并行计算机系统以及并行计算机系统的控制方法。

背景技术

并行计算机包括要执行计算的为信息处理设备的多个节点、以及在节点之间构造网络的多个交换机。在以下的描述中，除非另外指出，并行计算机的节点指的是要执行计算的信息处理设备。

图1示出了包括节点和交换机的并行计算机的结构图。

在图1中，作为并行计算机的网络拓扑的示例，示出了4×4的二维网状拓扑，其中，二维地布置节点，将水平方向设为X轴，将竖直方向设为Y轴，将图1的左下设为原点。如图1中所示，各个节点n00-n33分别连接至相应的交换机s00-s33。另外，各个交换机s00-s33分别连接至交换机s00-s33中在X轴方向上和在Y轴方向上相邻的交换机。如上所述组成并行计算机中的节点之间的网络。

在并行网络的一些网络拓扑中的两个节点之间存在多条通信路由。

图2是示出并行计算机的4×4二维网状拓扑的图。例如，在图2示出的并行计算机的4×4二维网状拓扑中，在(x，y)＝(0，3)的节点n03执行到(x，y)＝(3，0)的节点n30的通信的情况下，即使在对采用最小跳数6跳的路由模式进行计数的情况下也存在20种路由模式。

用于从多条路由中选择路由的方法包括源路由和维度次序路由。

源路由是如下方法：其中，发送包的节点确定该包经过的路由并为该包指定该路由。源路由包括严格源路由和松散源路由。在严格源路由中，发送包的节点指定该包经过的全部路由。在松散源路由中，由于如在严格源路由中指定全部路由时，包头部变大，因此发送包的节点指定该包经过的一部分路由，并且路由根据维度次序路由等确定其余路由。

维度次序路由是如下方法：其中，按预定次序将各个维度(各个坐标轴)的地址调整至通信对方节点。例如，在图2中所示的二维拓扑中，有两种维度次序路由模式。即，存在其中首先调整X轴的地址和接下来调整Y轴的地址的方法(按X轴、Y轴次序的维度次序路由)，以及首先调整Y轴的地址和接下来调整X轴的地址的方法(按Y轴、X轴次序的维度次序路由)。

在并行计算机的性能方面，使用通信的多条路由中的哪条路由是重要的。

图3是示出在多条通信路由中发生拥塞的情况下的路由的示例的图。图4是示出在多条通信路由中未发生拥塞的情况下的路由的示例的图。图3和图4分别示出了如下示例：其中，节点n03执行到节点n30的通信c1，节点n13执行到节点n31的通信从c2，且节点n23执行到节点n32的通信c3。在图3中示出的按X轴、Y轴次序的维度次序路由中，各个节点之间的通信c1-c3集中在特定链路上，导致该特定链路中的拥塞。另一方面，在图4中示出的按Y轴、X轴次序的维度次序路由中，由于各个节点之间的通信c1-c3不集中在任何特定链路上，因此路由中不发生拥塞。

因此，需要一种路由方法来防止各个节点之间的通信集中在特定链路上从而引起特定路由中的拥塞。具体地，需要一种根据路由的通信状态选择最优路由的路由方法。根据路由的通信状态动态切换路由的路由方法称为自适应路由，作为现有技术已经提出了若干种方法。

作为根据路由的通信状态动态选择最优路由的路由方法的现有技术，存在如下方法：其中，测量节点之间的通信中的消息的发送时延，并且基于该发送时延来改变节点之间的路由。路由的具体步骤如下：

(1)在本地节点中，创建到远程节点的一组路由。这里，本地节点指的是在节点之间的通信中请求通信的一方的节点。同时，远程节点指的是在节点间通信中接收来自本地节点的通信请求的一方的节点。

(2)本地节点经由所创建的一组路由中包括的每条路由向远程节点发送消息，并且测量直到消息到达远程节点为止的时延。时延的测量通过将时延添加到消息所经过的交换机中的消息的字段中、并且在消息到达远程节点时将时延发送回本地节点来执行。

(3)基于测量的时延，计算路由组中包括的所有路由的时延，并且将时延等于或者小于阈值的路由添加到路由组中。将时延超过阈值的路由从路由组中除去。

(4)本地节点从路由组中选择用于发送消息的路由。作为选择的方式，优先选择具有较小时延的路由。

(5)其后，返回以上的(2)，重复时延测量、路由组的创建和路由选择。

[现有技术文件]

[专利文件]

[专利文件1]第3980488号日本专利

[专利文件2]第H8-503799号国际专利申请的日本国家公布

[非专利文件]