交叉立方体及加强交叉立方体互连网络容错性质的研究

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xy255c
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
并行处理系统中的可容错技术是当今计算机科学研究的热点之一,它是指在互连网络中某些处理器发生故障的情形下仍能保证网络中无故障的处理器之间进行可靠的信息传送(可靠是指通信路径上的处理器或连接是无故障的)。互连网络作为并行处理系统的主干,其容错性能的高低用容错度来衡量,容错度越高,容错性能越好。容错度指一个互连网络中能保证任意两个无故障处理器间进行可靠信息传送所容纳的最大故障处理器数。高容错度是网络设计的主要目标之一。本文以提高网络的容错度为目的,从两个方面分析互连网络的容错性质:一是在原网络基础上增加少量连接,使新型网络具有更高的连通度(容错度为连通度减1);二是在给定互连网络拓扑结构下,考虑故障处理器发生的概率和故障处理器的分布状况,在其中的某一具体条件下,即在条件连通度和簇容错下分析互连网络的容错性能,从而得到更高的网络容错度。 当互连网络中故障处理器数不大于其容错度时,即保证网络中任两个处理器间都有至少一条可靠路径时,如何高效地在两个无故障处理器间找到一条尽可能短的无故障路径,即为互连网络的容错路由选择问题。容错路由选择已经成为当今互连网络研究的中心问题之一。 交叉立方体互连网络是超立方体的一个变型,由于它有一些比超立方体更好的性质,如小的网络直径,Hamilton连通性,一棵完全二叉树可以扩张1嵌入交叉立方体中等等,所以交叉立方体在并行处理领域越来越受到人们的重视。本文选择交叉立方体,及该立方体的一个变型—加强交叉立方体作为研究对象,围绕上述问题进行了研究。 根据Menger定理,n-维交叉立方体可以容纳n-1个故障顶点,我们给出了它的时间复杂度为O(n)的容错路由选择算法及其最长路径长度分析;在此基础上本文证明,n-维交叉立方体的条件连通度为2n-2(n≥2),并给出了相应时间复杂度为O(n)的算法及其最长路径长度;除此之外,本文还证明当n-维交叉立方体中的故障簇个数不大于n-1,其直径不大于1,故障顶点总数不超过2n-3(n≥2)时,交叉立方体中任两个无故障顶点都至少有一条可靠路径。交叉立方体的上述这些性质都与超立方体的相同。 为了进一步提高连通度,我们改进了交叉立方体的网络拓扑结构,对顶点地址相反的顶点对之间增加一条边,构成加强交叉立方体。本文证明n-维加强交叉立方体的连通度为n+l,条件连通度为Zn(n>3),簇容错特征数为(n,l,Zn),(:1>3),这些性质都比交叉立方体的更优越。更进一步,木文也给出了加强交叉立方体的基于连通度的,条件连通度的时间复杂度为O(n)的容错路由选择算法及最长路径长度。
其他文献
FTP协议是目前互联网应用中最重要的协议之一,自70年代产生以来得到了广泛的应用,现在已经与HTTP协议等一起成为互连网上最通用的标准之一,得到了几乎所有浏览器软件和操作系统
随着信息化的加速,许多企业纷纷建立了自己的信息系统。但是由于部门之间的具体业务与职能分工的不同,各个部门都根据各自的业务需求、数据信息和计算机软硬件环境状况,搭建
从80年代中期开始,神经网络的研究在美国、日本、西欧等国家再度掀起热潮,在神经网络模型、学习算法、神经计算机实现和应用等方面,取得了令人鼓舞的众多成果,出现了近百种网络模
在近几年,IP网络规模越来越复杂,为了保证网络的运行效率和可靠性,网络管理理论以及相关的技术得到了广泛的应用。文章以“重庆信息港”IP网管项目为背景,重点研究、讨论了IP综合
该文的主要目的是研究集装箱内长方体盒子的装填问题,并针对装箱问题中的弱异类问题给出一个全新的基于整体装填策略(作者对该文方法的一种称谓)的有效的启发式算法.集装箱装载
老年痴呆症是一种致死性的神经退行性疾病,特别是对于65岁以上的人群,发病率随着年龄增长升高。随着世界人口老龄化,老年痴呆症不仅影响了人们的正常生活,而且大大增加了社会
信息产业的发展为中国带来了巨大的机会和挑战,中国社会开始进入一个以信息为核心的时代。如何快速准确实现人与人之间无时空限制的实时交流,对人们的日常工作和生活已经具有越
当今世界存在着人口、环境、资源三大问题。我国幅员辽阔,自然水资源丰富且分布广阔,非常适合发展水电。西方发达国家从20世纪80年代后期开始,大中型水电站的计算机监控系统已发展较好。随着CPU、MCU、DSP等制造技术的提高,国外发达国家的中小型水电站也普遍采用了微机自动控制。而我国中小水电站设备陈旧、自动化水平低、管理水平相对落后。随着我国改革开放和地方经济的进一步发展,迫切需要发展中小水电。因此,
GIS已经发展成为一种产业。与其它工业产品一样,GIS产品也必须有质量管理和质量控制,使未来的GIS在向用户提供产品的同时,附带提供该产品的质量指标。在GIS图形中,质量信息的封装
办公自动化系统从提出到现在,共发展经历了三代,即实现个体工作自动化的第一代办公自动化系统,实现工作流程自动化的第二代办公自动化系统和以知识管理为核心的第三代办公自