CN105075199B - 具有到每一资源的多个分布式连接的直接网络系统 - Google Patents

Abstract

描述了一种直接网络，其中每一资源都通过一组两个或更多路由节点连接到交换结构。路由节点是分布式的，以便满足至少一个节点间分隔准则。在一种情况下，分隔准则指定：对于每一资源，与组中的另一路由节点(在相同坐标维度中)共享相同坐标值的路由节点的数量将被最小化。在诸如圆环形网络之类的某些网络拓扑中，这意味着，每一个资源连接到的所述直接网络的唯一环路的数量将被最大化。此处所描述的路由预配提供各种性能益处，诸如改善的等待时间相关的性能。

Description

具有到每一资源的多个分布式连接的直接网络系统

技术领域

本公开涉及具有到每一资源的多个分布式连接的直接网络系统。

背景技术

直接网络具有资源以直接的方式连接到一起的网络拓扑。更具体而言，直接网络包括通过多个通信链路连接在一起的多个路由节点。路由节点和通信链路定义交换结构。每一资源都通过单一路由节点连接到交换结构。在操作中，直接网络通过沿着由一系列路由节点所定义的直接路径来传递消息，在源资源和目的地资源之间传输消息。路径的长度由对应于由路径穿越的路由节点的数量的其跳跃计数(hop count)进行定义。

业界最近提出了一种替代的连接技术，其中，单一资源在交换结构中的多个毗邻的(紧相邻的)点，而不是在单一点，连接到交换结构。此修改旨在增大资源和交换结构之间的带宽的总量。然而，此解决方案没有适当地解决可能会影响直接网络的其他性能相关的问题。

发明内容

此处描述了一种直接网络，该直接网络包括多个路由节点，将路由节点连接在一起的多个通信链路，以及多个资源。每一资源都连接到一组两个或更多路由节点。进一步，每一组中的路由节点都分布在由直接网络所定义的坐标空间内，以便满足至少一个节点间分隔准则。

上文所描述的将资源连接到路由节点的方式提供各种性能相关的优点。例如，直接网络可能相对于每一资源都连接到单一路由节点或每一资源都连接到一组多个毗邻的路由节点的基准情况，表现出改善的等待时间相关的性能。这是因为，直接网络在从源资源向目的地资源发送消息时提供更多路径供进行选择，增大了网络能够发现连接源资源和目的地资源的相对短的路径的机率。

可以使用不同的节点间分隔准则来指定每一组中的路由节点的分离(相对于特定资源)。在一种情况下，分隔准则指定：对于每一组资源节点，与该组中的另一资源节点(在相同坐标维度中)共享一坐标值的路由节点的数量将被最小化。在某些直接网络拓扑(诸如环形拓扑)中，此准则可以被重新表述为，指定每一资源连接到的直接网络中的唯一环路的数量将被最大化。

上面的方法可以显现在各种类型的系统、组件，方法、计算机可读存储介质、数据结构、制品等等中。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在以下详细描述中进一步描述。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1示出了说明性直接网络，其中，每一个资源都通过两个或更多分离的路由节点连接到交换结构。

图2示出了另一说明性直接网络，其中，每一个资源都通过两个或更多分离的路由节点连接到交换结构。

图3以高级形式示出了在物理上将一组路由节点分组在一起的方式，其中，该组路由节点连接到相同资源。

图4示出了用于图1，2或3中所示出的直接网络的路由节点的说明性实现。

图5示出了用于创建具有图1，2或3所示出的特征的直接网络的过程。

图6示出了描述图1，2或3所示出的直接网络的操作的过程。

图7示出了图1，2或3所示出的直接网络的各种物理实现。

图8示出了使用图1，2或3所示出的直接网络的类型的说明性系统。

贯穿本公开和附图使用相同的附图标记来引用类似的组件和特征。100系列标号指的是最初在图1中找到的特征，200系列标号指的是最初在图2中找到的特征，300系列标号指的是最初在图3中找到的特征，以此类推。

具体实施方式

本公开是按如下方式来组织的。部分A描述了说明性直接网络，其中，每一资源都耦合到多个分布式路由节点。部分B描述了说明部分A的功能性的结构和操作的说明性方法。部分C描述了可以被用来实现部分A和B所描述的特征的任何方面的说明性计算功能性。

作为预备，一些附图在一个或多个结构组件(被不同地称为功能性、模块、特征、元素等)的上下文中来描述概念。附图所示出的各种组件可以通过任何物理的并且有形的机制以任何方式来实现，例如，通过软件、硬件(例如，芯片实现的逻辑功能性)、固件等等，和/或其任何组合。在一种情况下，附图中所示出的将各种组件分离为不同的单元可以反映在实际实现中使用对应的不同的物理和有形的组件。替换地或附加地，附图中所示出的任何单个组件都可以通过多个实际物理组件来实现。替换地或附加地，对附图中的任何两个或更多单独的组件的描绘可以反映由单一实际物理组件所执行的不同的功能。下面将描述的图7和8提供了关于附图所示出的功能的一个说明性物理实现的更多细节。

其他附图以流程图形式描述了概念。以此形式，某些操作被描述为构成以某一顺序执行的不同的框。这样的实现是说明性的而非限制性的。此处描述的某些框可被分组在一起并在单个操作中执行，某些框可被分成多个组成框，并且某些框可以按与此处所示出的不同的次序来执行(包括以并行方式执行这些框)。流程图所示出的框可以通过任何物理和有形的机制以任何方式来实现，例如，通过软件、硬件(芯片实现的逻辑功能)、固件等等，和/或其任何组合)。

至于术语，短语“被配置成”包含任何类型的物理和有形的功能性可以被构建来执行已标识的操作的任何方式。功能性可以被配置成使用，例如，软件、硬件(例如，芯片实现的逻辑功能性)、固件等等和/或其任何组合来执行操作。

术语“逻辑”包含用于执行任务的任何物理和有形的功能性。例如，流程图中示出的每一个操作都对应于用于执行该操作的逻辑组件。操作可以使用，例如，软件、硬件(例如，芯片实现的逻辑功能性)、固件等等和/或其任何组合来执行操作。当由计算系统实现时，逻辑组件表示作为计算系统的物理部分的、无论如何实现的电子组件。

权利要求中的短语“用于...的装置”，如果使用的话，旨在调用35U.S.C.§112，段六的条款。除此特定短语以外，没有其他语言旨在调用该法令的该部分的条款。

下列的说明可以将一个或多个特征标识为“可选”。这种陈述不应该被解释为可以被视为可选的特征的详尽的说明；即，其他特征也可以被视为可选，虽然在文本中没有显式地标识。最后，术语“示例性”或“说明性”表示潜在地许多实现之中的一种实现。

A.说明性直接网络

此处描述了改善的直接网络。一般而言，直接网络具有这样的网络拓扑，资源通过多个路由节点以及通信链路直接连接在一起。无限制地，直接网络的示例包括线性阵列形网络、网状网络、k-aryn-cube网络、凯莱图网络、等等。k-aryn-cube网络(也被称为圆环形网络)对应于具有n维度的路由节点的立方体，每一维度上有k个路由节点。特定类型的k-aryn-cube网络包括环形网络、2-D圆环形网络、超立方形网络等等。相比之下，间接网络提供至少一个不与资源相关联，而是只执行交换功能的交换节点。间接网络的一种类型对应于层次树，其中，树的一个或多个顶层对应于执行引导网络流量往返于与树的终端节点相关联的资源的唯一功能的交换节点。

进一步注意，在某些情况下，直接网络可以连接到诸如间接网络之类的另一种类型的网络。替换地或附加地，直接网络可以另外包括诸如间接网络之类的另一种类型的网络的一个或多个特征。如此处所定义的，直接网络对应于包括直接网络拓扑的各方面的网络，有或者没有与其他类型的网络相关联的其他特征。

图1示出了二维圆环型直接网络102(更具体而言，4-ary 2-cube直接网络)。直接网络102包括多个路由节点，诸如代表性的路由节点104。直接网络102还包括将路由节点耦合在一起的多个通信链路，诸如代表性的通信链路114。更具体而言，在这种二维网络中，每一路由节点都耦合到相对于该路由节点的“西”、“北”、“东”，以及“南”边的四个其他路由节点。例如，路由节点104通过四个相应的通信链路连接到路由节点106，108，110，以及112。取决于特定实现，任何单个的通信链路都可以是双向的(准许两个方向的消息流)或单向的(准许一个方向的消息流)。路由节点以及通信链路的集合也可以被称为直接网络102的交换结构116。

进一步，图1所示出的特定类型的直接网络102可以被解释为在其两个维度x和y中包括多个环路。每一环路都以环形将一系列路由连接在一起。例如，考虑y＝1的环路。该环路包含路由节点118，120，122，以及124。总的说来，直接网络102在y维度环路包括四个环路(对于y＝1，y＝2，y＝3，以及y＝4)，并且在x维度包括四个环路(对于x＝1，x＝2，x＝3，以及x＝4)。术语“x环路”是指这样的环路：其中成份路由节点具有共享相同x值的坐标。术语“y环路”是指这样的环路：其中成份路由节点具有共享相同y值的坐标。在诸如网状网络之类的其他直接网络中，沿着任何维度的路由节点不会形成环，例如，因为特定维度中的“最后一个”路由节点不会连接到该维度中的“第一”路由节点。

直接网络102还包括通过资源链路连接到交换结构116的一组资源126。例如，说明性资源链路128将资源链路连接到路由节点118。资源126可以对应于任何装备或功能，包括，但不仅限于，处理资源、存储器资源、通信相关的资源等等的任何组合。

更具体而言，资源组中的每一资源都连接到交换结构116中的一组K个路由节点，其中，K≥2。(从相反的视角来看，每一路由节点都可以连接到零个，一个，或多个资源。)例如而非限制，在一种情况下，K＝8个路由节点。例如，资源A连接到至少三个路由节点，包括路由节点118、路由节点104、以及路由节点130。作为进一步的特征，K个路由节点(特定资源耦合到的)分散在由直接网络102的网络拓扑所定义的坐标空间内。一般而言，K个路由节点以满足至少一个节点间分隔准则的方式分散。相比之下，在常规直接网络中，每一资源都连接到其交换结构中的单一路由节点。

可以使用不同的节点间分隔准则来管辖对K个路由节点的选择。例如，直接网络102可以采用从下列非详尽列表中选择的任何准则，或准则的任何组合。

最小共享环路准则。在一种情况下，分隔准则指定：对于每组K个路由节点，与组中的另一路由节点(相对于相同坐标维度)共享相同坐标值的路由节点的数量将被最小化。在某些情况下，分隔准则可以更强烈地指定：不允许一组中的路由节点对相对于相同坐标维度共享相同坐标值。对于图1所示出的圆环形网络的类型，此准则可以被重新表述为指定：每一资源连接到的唯一环路的数量将被最大化。或此准则可以更强烈地被陈述为指定：直接网络拓扑内的任何环路都将不包含超过规定数量的来自一组K个路由节点的路由节点。例如，规定数量可以是1。

假设，例如，将资源A连接到交换结构116的图1所示出的三个路由节点(118，104，以及130)的组。注意，路由节点118是x＝1环路以及y＝1环路的成员，而这两个环路不包含资源A的K个路由节点的组的其他成员。进一步，路由节点104是x＝2环路以及y＝3环路的成员，而这两个环路不包含资源A的K个路由节点的组的其他成员。并且最后，路由节点130是x＝4以及y＝4环路的成员，而这两个环路不包含资源A的K个路由节点的组的其他成员。到目前为止，直接网络102满足非共享的环路准则，因为资源A连接到直接网络102的三个唯一环路。环路说成是唯一的，因为它们包含来自与资源A相关联的K个路由节点的组的不超过一个路由节点。

非毗邻的准则。在另一种情况下，分隔准则指定：对于每一组，相对于彼此毗邻的路由节点对的数量将被最小化。例如，此分隔准则可以指定：对于每一组，不允许路由节点对彼此毗邻(紧相邻)。在图1的示例中，资源A的K个路由节点的组的成员均不与任何其他成员紧相邻。因此，直接网络102满足非毗邻的准则。

路径长度准则。在另一种情况下，根据K个路由节点的组中的每一对路由节点之间的路径长度来指定分隔准则。例如，分隔准则可以指定任何一对路由节点之间的路径长度不能小于规定的最小路径长度。或者，分隔准则会需要计算K个路由节点的每一可能的对之间的路径长度，然后，形成这些路径长度的平均值；分隔准则指定：平均路径长度将被最大化。

一般而言，路径长度可以以不同的方式测量。在一种方法中，路径长度作为在从一对路由节点的一个成员传播到该对的另一成员执行的跳跃的最小数量来测量。例如，考虑对应于路由节点104以及路由节点118的对。此路径的跳跃计数是3，因为连接这两个节点(104，118)的最小路径包括y维度中的两个路由节点以及x维度中的一个节点。在另一种情况下，路径长度可以被指定为由路由节点所定义的坐标空间中的欧几里德距离。

熵准则。在另一种情况下，对于每一组，分隔准则指定：K个路由节点的组中的无序度将被最大化，或者该组中的无序度将满足规定的最小阈值。该无序度此处被称为熵或随机性。替换地，可以为作为整体的直接网络102，指定单一熵度量。例如，如果存在n个资源，并且每一资源都连接到K个路由节点，那么，熵度量指定n*K个路由节点的分布中的无序度。

性能准则。在另一种情况下，分隔准则可以根据当直接网络102用于在各资源之间传输消息时预期满足的性能目标来表示。在一种情况下，可以为每一对连接到直接网络的资源指定性能目标。替换地或附加地，可以在作为整体的网络的性能的上下文中指定性能目标。在这两种情况下，无限制地，可以根据等待时间度量指定性能目标。

例如，性能目标可以指定：可能的资源的每一单个对之间的观察到的通信将不超出规定的平均等待时间度量。或者，更一般而言，性能目标可以指定：每一对可能资源之间的平均等待时间将被最小化。假设，例如，一对资源的第一资源通过K个路由节点连接到交换结构116，而该对的第二资源通过另外的K个路由节点类似地连接到交换结构116。与此配对相关联的2*K个节点的任何分布都是可接受的，只要它满足上文指定的那种等待时间相关的性能目标。

替换地或附加地，性能目标可以指定：资源的所有可能配对之间的通信将不超出规定的平均等待时间度量。或者，更一般而言，性能目标可以指定：作为整体的直接网络102内的平均等待时间将被最小化。假设，例如，存在n个资源。这意味着，与这n个资源相关联的n*K个资源节点的任何分布都是可接受的，只要所产生的直接网络102满足上文所描述的类型的全局等待时间度量。

上文所描述的准则只作为说明，而不作为限制。其他实现可以采用将节点分散到交换结构116中的其他方式。进一步注意，满足第一节点间分隔准则的直接网络也可以满足一个或多个其他节点间分隔准则。

进一步，如在上述的基于性能的示例中，可以在本地和/或全局上下文中指定任何准则。在本地上下文中，可以根据与一个或多个特定资源相关联的连接来指定准则。在全局上下文中，可以在将资源126链接到交换结构116的所有连接的上下文中指定准则。

图1所示出的连接策略可具有各种优点。例如，连接策略可以改善直接网络102的等待时间相关的性能。这是因为，连接技术扩大当从源资源向目的地资源发送消息时可以使用的路由选项的数量。这会增大直接网络102可以发现源资源和目的地资源之间的相对短路径的机率。

假设，例如，资源B连接到至少资源节点120(其中，该连接未在图1中示出)。进一步假设，希望将消息从资源B传输到资源A。直接网络102可以选择将消息从路由节点120传输到路由节点118，这定义了只有一个跳跃计数的路径。如果资源A通过单一链路，例如，连接到资源节点130，则此选项将不可用。

更具体而言，在其中每一资源都连接到交换结构中的单一点的直接网络中，各资源之间的通信等待时间与直接网络中的资源的数量的立方根成比例地增大。随着数据中心扩展，直接网络中的等待时间会增大到不能令人满意的程度。图1所示出的连接策略会消除或减少此问题。

附加地或替换地，连接策略可以改善直接网络102的容错。这是因为，任何路由节点的故障都将不会完全阻止往返于耦合到此路由节点的资源的通信。

附加地或替换地，连接策略可以增大可用于往返于每一资源传输消息的带宽。例如，如果每一链路的带宽都是b，则连接策略提供往返于每一资源的K*b总带宽。

附加地或替换地，连接策略可以减少通过交换结构116的流量。此优点互补上文所描述的等待时间相关的优点。即，连接策略平均起来，提供通信资源对之间的较短的路径。较短的路径导致通过交换结构116的通信链路上的流量减少。

上文所描述的优点只作为示例，而不作为限制。其他实现可以提供额外的好处。

图2示出了另一直接网络202的代表性的部分，其中，多个资源204中的每一个都通过K个路由节点连接到网络的交换结构206。在图2的情况下，每一路由节点都耦合到六个其他相邻的路由节点(代替在图1的情况下的四个)。例如，图2的直接网络202可以对应于三维圆环型网络。

对于每一个资源，直接网络202可以使用上文所描述的任何节点间分隔准则(或准则的任何组合)，以确定K个路由节点的分布。对于非共享的环路准则，除x环路和y环路之外，直接网络202还提供z环路的集合。规则以与上述的相同的方式另行应用：设计人员将企图最大化每一资源连接到的唯一环路的数量。

图3示出了任何直接网络302的小部分。直接网络302以上文参考图1和2所描述的方式通过K个路由节点304将每一资源都耦合到直接网络302的交换结构。例如，代表性的资源A通过K个路由节点304连接到交换结构，并且那些路由节点304根据上文指定的至少一个节点间分隔准则来间隔开。

另外，图3指示直接网络的设计人员可以使用基于距离的准则(或多个准则)，所述基于距离的准则对每一组K个路由节点的物理放置施加约束。更具体而言，上文所描述的节点间分隔准则涉及由直接网络拓扑所定义的坐标空间中的路由节点的分隔。坐标空间中的两个节点的分隔不一定规定节点在物理空间中分隔的方式。这是因为，可以将路由节点分配给任何物理位置，只要它们以由网络的交换结构所指定的方式连接到一起。例如，考虑包括多个环路的圆环形网络的情况。圆环形网络的设计人员可以折叠、弯曲、压缩和/或伸展任何环路，以实现环路内的路由节点的各种物理位置。

一个基于物理距离的准则可以指定：对于每一组K个路由节点，任何一对K个路由节点之间的物理距离将不超出规定的最大距离。或者准则可以指定：通过K个路由节点形成的集群将具有超出规定的最小集群-强度度量的集群-强度度量，等等。可以制定许多其他环境特定的基于距离的准则。一般而言，设计人员可能希望将与一资源相关联的K个节点编组在一起，以便简化该资源和直接网络的交换结构之间的连线。此物理编组也可以改善直接网络的性能。

图4提供了图1，2，或3所示出的交换结构(116，206)中的路由节点402的高级的描绘。假设，路由节点402连接到至少一个资源。(并且，如同所指出的，每一资源都连接到多个这样的路由节点。)

在一种情况下，图4所示出的逻辑的至少一部分可以通过与路由节点402连接到的资源分开的机制来实现。替换地或附加地，逻辑的至少一部分可以通过资源本身来实现。例如，假设资源对应于处理器等等。处理器可以连同其他功能，实现路由节点402的至少某些功能。

在一种实现中，路由节点402可包括交换机制404和路由机制406。交换机制404可以接收从任何连接的源路由节点传播到路由节点402的消息，并且然后，将消息转发到任何连接的目的地路由节点。例如，假设图4的路由节点402对应于图1的路由节点104。在该情况下，交换机制404包括用于从任何连接的路由节点(例如，路由节点106、108、110，以及112)接收消息，以及然后，用于将消息转发到任何连接的路由节点(再次，路由节点106，108，110，以及112中的任何一个)的逻辑。交换机制404也可以处理往返于与路由节点402相关联的资源(或多个资源)(如果有的话)的通信。交换机制404可以以任何方式来实现，例如，使用硬件逻辑电路和/或软件驱动的功能性。

路由机制406在选择消息在穿越直接网络的交换结构时采取的路径时起作用。路由机制406可以应用任何路由技术或技术的组合，来执行此功能，包括任何确定性路由技术和/或自适应路由技术。确定性路由技术使用预定路径来在一对路由节点之间路由消息。自适应路由技术可以在消息穿越交换结构时，基于直接网络的当前状态，适配(adapt)路由路径。

考虑下列仅仅代表性的确定性路由技术。每一路由节点都可以存储表，该表标识可以被用来将消息从该路由节点传输到每一目的地资源的一组路径，连同与那些路径相关联的开销值。当源路由节点被要求将消息传输到特定目的地资源时，它可以使用其表来确定合适的路径。在一种情况下，源路由节点的路由机制406可以将路径信息附加到消息，其中所述路径信息指定希望的路径，可任选地，连同替代的后备路径。然后，沿着选定的路径的路由节点可以解释指令，以沿着所希望的路径路由消息，直到消息到达所希望的目的地。

在其他路由技术中，每一路由机制406都可以作出关于消息穿过网络所采取的路径的更多本地决定。例如，给定向特定目的地资源发送消息的最终的指定的目标的情况下，图1的路由节点104的路由机制406可以将其分析限制到选择在相邻路由节点(106，108，110，112)中的一个中选择接收方节点。路径中的其他路由节点可以作出相同类型的本地判断。

B.说明性过程

图5和6示出了互补在图1-4中所提供的结构相关的细节的过程。由于在部分A已经描述了构成直接网络的基础的原理，因此，在此部分以概述的方式说明某些操作。

从图5开始，此图形示出了阐述构建图1，2，或3所示出的类型的直接网络的一种方式的说明性过程500。在框502中，设计人员提供形成直接网络的交换结构的多个路由节点和通信链路。在框504中，设计人员将多个资源连接到交换结构。建立连接，以便：(a)每一资源都连接到一组K个路由节点，其中K≥2；以及(b)该组中的K个路由节点以满足至少一个节点间分隔准则的方式分布。在部分A中描述了说明性节点间分隔准则。另外，可以建立连接，以满足一个或多个物理距离相关的准则，例如，以确保该K个路由节点彼此有足够近的物理接近度。

设计人员可以使用不同的方法来执行图5的过程500。在一种情况下，设计人员可以人工地选择与每一资源相关联的K个路由节点。在另一种情况下，设计人员可以依赖于一个或多个自动工具来选择针对每一资源的K个路由节点。一种技术可以针对所述资源中的每一资源随机选择该交换结构中的连接点。某些选择将满足(诸)节点间分隔准则，而其他选择将不会。该技术可以输出满足节点间分隔准则的或最有效地满足节点间分隔准则的那些解决方案。在另一种情况下，该技术可以应用任何类型的迭代求解技术来选择满足节点间分隔准则的连接点的组合，诸如，但不仅限于，期望-最大化(EM)算法。

图6示出了解释图1，2，或3所示出的类型的直接网络的操作的一种方式的过程600。在框602中，直接网络接收在第一资源和第二资源之间传输消息的指令。在框604中，直接网络选择穿过该直接网络从第一资源到第二资源的路由路径。然后，直接网络沿着该路径传输消息。直接网络可以采用任何确定性的和/或自适应路由技术来执行此路由操作。选择的路径可以相对短；这是将每一资源连接到直接网络的交换结构中的K个点的结果。缩短的路径可以对等待时间缩小有贡献(相对于每一资源通过单一点连接到交换结构的情况)。

C.代表性的直接网络装备

图7概述了在物理上实现图1，2或3所示出的类型的直接网络的各种方式。直接网络包括类型的任何组合中的任何类型的资源702。例如，资源702可包括处理资源704的集合、和/或存储器资源706的集合、和/或任何其他资源708的集合。例如，处理资源704可包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、任何类型的逻辑电路系统、任何类型的门阵列等等。存储器资源706可包括RAM存储器、ROM存储器、硬盘模块、光盘模块等等。其他资源可包括，例如，任何类型的通信装备，诸如路由器、网关等等。每一资源都可以使用例如任何类型的多极开关连接到多个资源链路。

直接网络还包括网络的交换结构的组件，在图7中被称为结构交换组件710。那些组件710可包括路由节点、通信链路，等等。路由节点可包括和与路由节点相关联的资源分开和/或与它们集成在一起的交换和路由逻辑。通信链路可以对应于任何类型的通信管道，诸如基于铜的连线或电缆，光缆的任何组合等等。替换地或附加地，通信链路可以对应于任何类型的直接的无线通信链路。同样，资源链路可以使用任何类型的物理通信链路来实现。

在一种情况下，资源702和结构交换组件710不固定到任何共同衬底上。例如，资源702可以表示在物理上分开的组件。通信链路和资源链路将这些在物理上分开的资源702耦合到一起。例如，资源702可以表示通过通信和资源链路耦合在一起的服务器。

在另一种情况下，资源702和/或结构交换组件710可以固定到一个或多个衬底712。例如，衬底可以对应于印刷电路板，和/或半导体芯片等等。更具体而言，在一种情况下，单一衬底可以将资源702和结构交换组件710集成在一起。在另一种情况下，第一共同衬底可以将各资源702集成在一起，而第二共同衬底可以将各结构交换组件710集成在一起。在此后一种情况下，资源链路可以将第一衬底中的资源702与第二衬底中的合适的资源节点连接。其他实现也是可能的。

图8示出了其中远程计算机功能性802提供直接网络804的实现。该直接网络804又提供对使用部分A中所描述的类型的互连技术耦合在一起的多个资源的访问。用户可以使用本地计算功能性806来通过任何类型的通信管道808访问直接网络804。例如，本地计算功能性806可以对应于个人计算机、智能电话等等。通信管道808可以对应于广域网(例如，因特网)、局域网等等。在另一种情况下，本地用户(未示出)可以通过本地用户设备或任何其他接口机制与直接网络804进行交互。

最后，说明书在说明性挑战或问题的上下文中描述了各种概念。这种说明方式不构成其他人以此处所指定的方式理解和/或明确表达挑战或问题的许可。此外，所要求保护的主题不限于解决所提及的任何或所有挑战/问题的实现。

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。

Claims (9)

1.一种直接网络系统，包括：

多个路由节点；

多个通信链路，所述多个通信链路将所述路由节点连接在一起以形成直接网络拓扑；以及

多个资源，

每一个资源都连接到两个或更多路由节点的集合，

所述两个或更多路由节点分散在由所述直接网络拓扑所定义的坐标空间内，以便满足至少一个节点间分隔准则，

其中所述分隔准则指定：对于每一个资源，在相同坐标维度中，与所述集合中的另一路由节点共享坐标值的路由节点的数量将被最小化。

2.如权利要求1所述的直接网络系统，其特征在于，所述直接网络拓扑是k-aryn-cube网络拓扑。

3.如权利要求1所述的直接网络系统，其特征在于：

所述直接网络拓扑是通过多个环路形成的，以及

所述分隔准则指定：每一个资源连接到的唯一环路的数量将被最大化。

4.如权利要求1所述的直接网络系统，其特征在于，所述分隔准则指定：对于每一资源，来自所述集合中的相对于彼此被毗邻地安排在一起的路由节点对的数量将被最小化。

5.如权利要求1所述的直接网络系统，其特征在于，所述至少一个分隔准则指定：对于每一资源，路由节点对之间的路径长度将满足路径长度约束，每一路径长度都是以跳跃计数测量的。

6.如权利要求1所述的直接网络系统，其特征在于，所述至少一个分隔准则指定：所述直接网络将表现出规定的等待时间性能。

7.如权利要求1所述的直接网络系统，其特征在于，对于每一资源，所述集合中的所述路由节点也满足至少一个基于距离的分隔准则，所述分隔准则对所述集合中的路由节点对之间的物理距离施加约束。

8.一种构建直接网络的方法，包括：

提供多个路由节点；

提供多个通信链路，所述多个通信链路将所述路由节点连接在一起以形成直接网络拓扑；以及

将多个资源连接到所述路由节点，以便：

每一资源都连接到两个或更多路由节点的集合，以及

所述集合中的所述两个或更多路由节点是分布式的，以便最小化在相同坐标维度中与所述集合中的另一路由节点共享坐标值的路由节点的数量。

9.一种直接网络系统，包括：

多个路由节点；

多个通信链路，所述多个通信链路将所述路由节点连接在一起以形成直接网络拓扑；以及

多个资源链路集合，

每一资源链路集合都将两个或更多路由节点的相应集合耦合到单一资源，

所述路由节点都分布在由所述直接网络拓扑所定义的坐标空间内，以使得对于每一个资源，在相同坐标维度中，与相应集合中的另一路由节点共享坐标值的路由节点的数量将被最小化。