JP4568364B2 - 相互接続ファブリックにおいてユニキャスト・トラフィック及びマルチキャスト・トラフィックをスケジューリングする方法、装置、及びコンピュータ・プログラム(相互接続ファブリックにおいてユニキャスト・トラフィック及びマルチキャスト・トラフィックをスケジューリングする方法及び装置) - Google Patents
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Description
マッチしなかった各入力Iは、マッチしなかった出力Oのうち、各入力Iがそれらに関するキューセルを有するすべての出力Oに要求を送信する。
出力Oは、何らかの要求を受信した場合には、固定されたラウンド・ロビン・スケジュールで次に登場する最も優先順位の高い要素から選択を開始する。出力Oは、各入力Iにそれぞれの要求が許可されたかどうかを通知する。
入力Iは、許可を受信した場合には、固定されたラウンド・ロビン・スケジュールで次に登場する最も優先順位の高い要素から受付けを開始する。ラウンド・ロビン・スケジュール内の最も優先順位の高い要素を指すポインタは、Nを法として、受け付けられた出力の1つ上の位置まで増分される。対応する出力で最も優先順位の高い要素を指すポインタは、Nを法として、許可された入力の1つの上の位置まで増分される。各ポインタは最初の反復が行われた後にのみ更新される。
1.マルチキャスト・スケジューラによって選択されたすべてのパケットをサービスする。
2.ユニキャスト・スケジューラによって選択されたユニキャスト・パケットのうち、マルチキャスト・スケジュールと競合しないユニキャスト・パケット、即ち、それ自体のサービスがクロスバー制約に違反しないユニキャスト・パケットをサービスする。
各タイム・スロットでスイッチ資源が残余の放電(discharge)に使用されるため、場合によってはマルチキャスト性能が制限される可能性がある。最終的にはマージの際に選択されなかったすべてのエッジをサービスすることが不可欠であるが、必ずしも直ちにこれを行う必要はない。互いに交差しない残余(disjoint remainder)の特性を利用して、連続するタイム・スロット中に発生した残余を蓄積し、最良の条件が揃った時点で個々のエッジをサービスすることが可能である。残余サービス・ポリシーによって各タイム・スロット毎にどのエッジをサービスすべきかが特定され、対応するマルチキャスト要求がフィルタリングされる。これとは対照的に、ユニキャスト要求では、互いに交差しない残余が常に得られるように、蓄積されたすべてのエッジを使用してフィルタリングが行われる。良好なポリシーを用いれば、サービスが残余内のエッジに速やかに提供されるとともに、マルチキャスト・セルの流れを妨げる要因が最小限に抑えられる。
(条件1)そのセルの宛先が、マルチキャストによって要求された出力以外の出力に該当する場合、又は
(条件2)そのセルの発信元が、マルチキャストによって要求された入力以外の入力に該当する場合、又は
(条件3)そのセルの発信元が、先行するタイム・スロットでマルチキャスト・セルのサービスを完了させた入力に該当する場合。
クロスバー・スイッチの単純な一実施形態では、各入力で待機状態にあるすべてのセルが単一のFIFOキューに格納される。あるセルがFIFOキューの先頭に達したときは、当該セルは、集中スケジューラによって考慮に入れられる。当該セルは、同一の出力が宛先となっているが現時点で他の入力のHOLに所在するセルを有する、それ自体の出力と競合することになる。次にどのセルを出力すべきか決定することは、集中スケジューラのジョブである。最終的には各セルが選択され、クロスバー・スイッチを介して各セルの出力に送達されることになる。この種のFIFOキューを用いると、各セルは、異なる出力が宛先となる他の先行セルが原因で待機状態となる可能性がある。この現象は、HOLブロッキングと呼ばれる。集中スケジューラから「見える」のはFIFOキューの先頭に所在するセルだけであることから、異なる出力に送達する必要がある後続のパケットがHOLセルによってブロックされることになる。良性のトラフィック・パターンが存在する場合でさえ、スループットは、HOLブロッキングによって固定長又は可変長のパケットにおける集約帯域幅の60%にまで制限されてしまう。トラフィックがバースト性である場合、又はいくつかの出力ポートが優先的に処理される場合は、スループットが更に悪化する恐れもある。そのような問題を緩和するために、仮想出力キュー(VOQ)を実装することができる。図1に示されるように、各入力では出力毎に別個のFIFOキューが維持される。転送決定がなされた後、到着セルは、それ自体の出力元ポートに対応するキューに入れられる。各タイム・スロットの開始時点で、集中スケジューリング・アルゴリズムは、すべての入力キューの内容を検査し、入力と出力の間の無競合マッチを発見する。理論上は、スケジューリング・アルゴリズムを用い、VOQを使用した場合には、クロスバー・スイッチのスループットをFIFOキューを用いた場合の60%から完全な100%に増加させることができる。これは、HOLブロッキングが完全に解消されたことにより、異なる出力を宛先とする先行セルが原因で待機状態となるセルが存在しなくなるためである。
Claims (10)
- 相互接続ファブリックにおいてユニキャスト接続要求及びマルチキャスト接続要求をスケジューリングする方法であって、
マルチキャスト接続スケジュール(61)と、ユニキャスト接続スケジュール(62)とを個別に作成するステップと、
前記ユニキャスト接続スケジュール(62)と、前記マルチキャスト接続スケジュール(61)とをマージ・スケジュール(63)にマージするステップと、
を各タイム・スロット内に実行し、前記マルチキャスト接続スケジュール(61)又は前記ユニキャスト接続スケジュール(62)においてスケジューリングされた接続を前記マージ・スケジュール(63)に組み込むことができない場合には、スケジューリングされた前記接続が後続のタイム・スロット(66、63)で前記マージ・スケジュールに組み込まれる、方法。 - 前記マルチキャスト接続スケジュール(61)においてスケジューリングされた接続が、すべて前記マージ・スケジュール(63)に組み込まれ、
前記ユニキャスト接続スケジュール(62)においてスケジューリングされた接続のうち、前記マルチキャスト接続スケジュール(61)においてスケジューリングされた前記接続と競合しないようにスケジューリングされた接続が、前記マージ・スケジュール(63)に組み込まれる、
請求項1に記載の方法。 - 前記ユニキャスト接続スケジュールは、iSLIP、PIM、又はDRRMによって決定される、
請求項1又は2に記載の方法。 - 前記マルチキャスト接続スケジュールは、TATRA、WBA、又はmRRMを利用して決定される、
請求項1、2、又は3に記載の方法。 - ユニキャスト接続要求は、様々なキュー(VOQ1.1〜VOQ1.N)にバッファされる、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。 - マルチキャスト接続要求は、別個のマルチキャストキュー(MCQ1〜MCQN)にバッファされる、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記マージ・スケジュールに組み込むことができないようにスケジューリングされた前記接続は、その時点でまだスケジューリングされていない接続を介して優先的に処理され、更新されたマージ・スケジュールに最初に組み込まれる、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。 - ユニキャスト・トラフィック及びマルチキャスト・トラフィックをスケジューリングする装置であって、
ユニキャスト接続をスケジューリングしてユニキャスト接続スケジュール(62)を作成するユニキャスト・スケジューラ(11)と、
マルチキャスト接続をスケジューリングしてマルチキャスト接続スケジュール(61)を作成するマルチキャスト・スケジューラ(12)と、
前記ユニキャスト接続スケジュール(62)と前記マルチキャスト接続スケジュール(61)をマージするマージ・ユニット(13)と、
前記マージ・ユニット(13)によって制御される相互接続ファブリック(1)と、
を備え、前記ユニキャスト・スケジューラ(11)及び前記マルチキャスト・スケジューラ(12)の前にフィルタ(14)が配置され、前記フィルタ(14)は、ユニキャスト接続要求及びマルチキャスト接続要求を、前記マージ・ユニット(13)からフィードバックされたサービスされていない接続に基づいてフィルタリングするように動作することが可能である、装置。 - 前記相互接続ファブリック(1)は、入力キュークロスバー・スイッチを備える、
請求項8に記載の装置。 - ユニキャスト・トラフィック及びマルチキャスト・トラフィックをスケジューリングするためのコンピュータ・プログラムであって、前記プログラムがコンピュータに、
マルチキャスト接続スケジューリング(61)と、ユニキャスト接続スケジューリング(62)とを個別に実行するステップと、
前記ユニキャスト接続スケジュール(62)と、前記マルチキャスト接続スケジュール(61)とをマージ・スケジュール(63)にマージするステップと、
接続を前記マージ・スケジュール(63)に組み込むことができない場合には、前記接続が後続のタイム・スロット(66、63)で前記マージ・スケジュールに組み込むステップ、
を各タイム・スロット内に実行させる、コンピュータ・プログラム。
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