JPH0685160B2

JPH0685160B2 - 多段ネットワークシステム

Info

Publication number: JPH0685160B2
Application number: JP4144505A
Authority: JP
Inventors: ハワード、トマス、オルノウィッチ; トマス、ノーマン、バーカー; ペーター、アンソニー、フラナセック; フィリップ、ハイデルバーガー; ブハラト、ディープ、ラトヒ; アヌジャン、マンガラ、バルマ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPH05242000A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多機能ネットワークに関
し、より詳細には多段非同期ネットワークとして動作す
ることの出来る多機能ネットワークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】多段スイッチングネットワークは一つの
コンピュータシステム内の複数の装置を相互接続するた
めの手段として用いられている。システムには異なる機
能を行うためにスイッチングネットワークを通して複数
のパスが必要である。ＩＢＭ社におけるペーター・フラ
ナゼック（Peter Franasxek)による初期の業績である文
献「相互接続ネットワークにおけるマルチパス・ヒエラ
ルキー（Multipath Hierarchies in Interconnection N
etworks)」は一つのネットワークについて二つの階層パ
スを示しており、その一方が低待ち時間メッセージ転送
を行い、他方がメッセージ転送の保証された転送、すな
わちより長い待ち時間でメッセージの保証された転送を
行う。まずメッセージは低待ち時間パスを介して試みら
れる。この伝送が阻止または競合のために失敗すれば、
この保証された転送パスを介して再試行される。これに
より通常メッセージの約９０％が低待ち時間パスを介し
て送りうることになり、再送によりこの低待ち時間パス
で阻止されたメッセージの転送を保証する。

【０００３】米国特許第4,952,930 号明細書は現在用い
られている方法に幾分似た第２の緩衝パスを用いる方法
を開示している。しかしながら、これには複数のスイッ
チが必要である。ここに開示されている技術を採用して
も何ら支障はないが、多段ネットワークをつくるため
の、より簡単でよりフレキシブルな方法が望まれる。

【０００４】多段ネットワークは一つのコンピュータシ
ステム内で複数の装置を相互接続するための手段として
認められている。これらは従来のクロスバー相互接続に
代わるものである。クロスバーは今だにネットワーク相
互接続の最も有効な方法ではあるが、大規模システムに
は実用的でないものになりつつある。Ｎ×Ｍクロスバー
は、Ｎ個のすべての装置が異なる数のＭ個の装置と同時
に通信することが出来る、総合同時相互接続を可能にす
る。クロスバーは与えられたＮ装置がIDLE（空き）であ
る（すなわち他のＮ個の装置に接続されない）一つのＭ
装置に接続しないようにするものを内部に有しないため
「非阻止」型である。一つのＮ装置がBUSY（使用中）で
ある一つのＭ装置（すなわち他のＮ装置にすでに接続さ
れている）に接続したい場合には、前の接続が切られる
までその接続はなし得ない。しかしながら、これは「競
合」であって「阻止」ではない。

【０００５】ＮおよびＭの値が大きなもの（通常32また
は64より大）となると、複雑性がＮ×Ｍの割合で増加
し、それらのピンカウントが（Ｎ×Ｍ）×Ｗの割合で増
加するため、クロスバーをつくることが非常に困難とな
る。ここでＷは１ポート当りのピンの数である。大型の
ネットワークは一般に数段の小型のクロスバーをカスケ
ード接続し一つの拡張ネットワークをつくることにより
構成される多段ネットワークでつくられる。多段ネット
ワークの欠点はIDLE装置への必要な接続を与えるために
使用可能なパスがネットワーク内にないためIDLEとなっ
ている一つのＭ装置への接続を行うことが出来ない、
「阻止」型であることである。

【０００６】米国特許第4,914,571 号明細書はアドレス
を行い一つのネットワークに付加される資源を見い出す
方法を開示しているが、実際のネットワーク自体につい
てのハードウェアには触れていない。

【０００７】米国特許第4,455,605 号明細書はバス型シ
ステムであり、多段ネットワークではない。同様に米国
特許第4,396,984 号明細書は多段ネットワークではなく
Ｉ／Ｏバスチャンネルを示している。米国特許第4,570,
261 号も多段ネットワークではなく、バス型システムを
介しての障害回復に関している。

【０００８】米国特許第4,207,609 号明細書はＩ／Ｏバ
スチャンネルに関し、多段ネットワークではない。

【０００９】米国特許第4,873,517 号明細書は全体とし
て異なった形式のネットワークであるが、本発明の意図
する等距離多段ネットワークではない。さらに、米国特
許第4,932,021 号明細書はコンピュータボックス内のバ
ス配線パスに関するものであり、多段ネットワークでは
ない。米国特許第4,733,391 号明細書は多段ネットワー
クとは異なるリング相互接続ネットワークを開示してい
る。さらにまた米国特許第4,811,201 ４８１１２０１号
明細書は多段ネットワークには適用出来ない技術を開示
している。米国特許第4,754,395 号明細書はリング相互
接続ネットワークに関するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の多段ネットワー
クにおいては阻止の問題が解決出来ていない。

【００１１】従って本発明の目的は従来の阻止問題を解
決しうる多段ネットワークシステムを提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題は同一のネット
ワーク内のすべてのＮ装置およびＭ装置間に代替パスを
つくることにより解決される。これにより２個の装置間
の非阻止パスが「再配列性」、すなわち非阻止接続がつ
くられるまで試行しあるいは異なる代替バスを検索する
行為により検出されうるようになる。これはまた、それ
ら代替バスの内のいくつかが保証された転送、すなわち
出来るだけ早くIDLE装置に対し接続がなされることを保
証する特殊な高優先度転送モード、で使用されうるよう
にする。更に、これら代替バスは周知の方法で与えられ
るよりも著しく障害に対する許容性の高いネットワーク
を与える。

【００１３】

【作用】本発明によれば、多機能を含んでいる総合的ネ
ットワークジョブを行うことの出来る単一、単方向性、
非緩衝の多段ネットワークが与えられる。

【００１４】この機能的な複雑性は、同じジョブを行う
ためには４個以上の周知の多段ネットワークを必要とす
るようなものである。ここに示す１個のネットワークは
両方向のトラヒックを可能にし、代替バスおよび再配列
性により非阻止型であり、保証された転送と障害許容範
囲を組入れ、しかも非常にコンパクトであって安価に実
施しうるものである。更に、このネットワークは本質的
にモジュラー型であって任意のサイズのシステムに容易
に適用しうるものである。

【００１５】

【実施例】図面の説明に入る前に、米国特許出願第07/6
77,543号（出願日1991年３月29日）に示されている８×
８スイッチおよび４×４スイッチなどのALL-NODEスイッ
チが本発明に適用しうるものであることを認識された
い。そのようなスイッチでは４本のデータラインを２組
用いて８本のデータラインとし、それに本発明の特徴が
加えられる。このように、このスイッチは二重優先度す
なわちデュアルプライオリティ型となりうる。

【００１６】この好適なスイッチは従って非同期、ノー
ド間低待ち時間のクロスバースイッチであり、それを通
して転送されるシリアルデータを同一の高い速度で２サ
イクル時間内に自己経路指定する。このスイッチの通常
モードではそのスイッチに対するインターフェースとな
る入力および出力ポートの任意のものの間の同期化手段
は不要である。このスイッチは中央で制御されるクロッ
クおよびデータ緩衝を全く用いない。このスイッチを通
るデータは三つのゲート遅延、すなわちオンチップレシ
ーバ、マルチプレクサ、およびオフチップドライバでの
遅延しか受けない。競合はチップにおいて検出され、か
つ解消され、ロジックの実施は簡単でありゲートカウン
トが低い（ゲートの数が少ない）。そのようなスイッチ
は一つのネットワークの１個のノードにつき複数の入力
ポートおよび出力ポートを、各入力ポートについて一つ
の接続制御回路を、各出力ポートについて一つのマルチ
プレクサ制御回路を含み、ＩとＺを２以上の固有の値と
してＩ個の入力の任意のものをＺ個の出力の任意のもの
に接続する。

【００１７】この多段ネットワークの構成の基本的なエ
レメントは図１に示すように一個の８×８クロスバース
イッチ１０である。この８×８クロスバースイッチはAL
L-NODE単方向性スイッチと同じものである必要はない
が、ここでは同じものとして説明する。

【００１８】このスイッチは８個の異なるソースから入
力を受け、それらを８個の異なる宛先のいずれかに接続
出来るという点で単方向性である。これは８個の相互接
続を同時にサポートすることが出来る。一つのクロスバ
ースイッチからの出力ポートをカスケード形で他のクロ
スバースイッチの入力ポートに接続することにより、８
×８より大きい多段ネットワークをつくることが出来
る。データライン１１は任意の入力がデータライン１１
を介して任意の出力にデータを流しうるようにスイッチ
１０により接続される。データラインが８本であれば８
個までの同時接続が行える。同報通信が可能であり、そ
して関連出願に示されている同報通信はその好適なモー
ドである。保証された転送は米国特許出願第07/799,262
号に示されているところに従って、HI-PRI，VALID およ
びREJECT制御により与えられる。

【００１９】このネットワーク自体は単方向性であり、
複数の単方向性８×８クロスバースイッチ（CROSSBAR S
WITCH)で構成される。一つの単方向性ネットワークだけ
で２方向転送を行うことが出来る。これを多段ネットワ
ークを介してプロセッサ２２のブロックで示すＮ個のプ
ロセッサとメモリ２３のブロックで示すＮ個のメモリと
の相互接続を示す図２（Ａ）を参照して説明する。通
常、これらプロセッサはこのネットワークの一方の側に
置かれ、メモリは他方の側に配置される。従って両者間
の通信には夫々の方向に単方向性のネットワーク２４が
必要である。しかしながら、最近の並列プロセッサは、
一つのノードがプロセッサとメモリを含んでいるノード
概念を用いている。すなわち、プロセッサとメモリが図
２（Ｂ）に示すようにこのネットワークの同一の側に配
置される。このように、一つの単方向性ネットワーク２
４ですべてのノード間の完全な通信を行うことが出来
る。図２（Ｂ）に示すように、Ｎ個のノードである夫々
のノード１とノード２はこの単方向ネットワークに対し
夫々２個のインターフェースを有する。すなわちインタ
ーフェース２６がネットワークへのデータソースとな
り、他方のインターフェース２７がネットワーク２４か
らデータを受ける。他方、任意のノードからのソースデ
ータは２個のソース、すなわち、１）REQUEST （要求。
一つのプロセッサが他のノードからメモリアクセスを要
求出来る）、または、２）RESPONSE（応答。そのメモリ
が他のノードからのアクセス要求に応答しうる）、から
入ることが出来る。それ故、そのノードは当業者には周
知である標準的な多重化方法によりネットワークへの一
組のソースインターフェースラインにそれら２つの機能
を時間多重化する必要がある。同様に、任意のノード宛
であって単一の受信接続を介して入るデータは二つの位
置のいずれか一方、すなわち、MEMORY（メモリ。他のノ
ードがこのノードからメモリアクセスを要求出来る）、
または、２）PROCESSOR( プロセッサ。他のノードがプ
ロセッサにより要求されたメモリアクセスを戻すことが
出来る）、に経路指定される。

【００２０】以上を要約すると、単一の単方向性ネット
ワークを用いてすべてのノード間の双方向通信をサポー
トすることが可能である。このネットワーク内を移動す
るデータには二つのタイプがある。すなわち、他のノー
ドへのREQUEST とRESPONSEの送出および他のノードから
のREQUEST またはRESPONSEの受信である。最も効率がよ
くフレキシブルなものはこのタイプのネットワークであ
る。それ故これが本発明により多機能の組入れのために
拡張される基本ネットワークである。

【００２１】図３（Ａ）は、４個の８×８クロスバース
イッチ１０の機能ブロックからなる１個の多機能ネット
ワークを用いた、１６個のノードの相互接続を示すもの
である（ノード１〜ノード１６がその接続を示す）。こ
れら１６個のノードは使用可能なクロスバースイッチの
出力ポートを部分的に使用するだけで完全に相互接続さ
れる。すなわち、１６個のノードから単方向性入力を受
ける２個の８×８スイッチ１０Ａと１０Ｂの夫々の右側
が、これら１６個のノードに単方向性出力を送る２個の
８×８クロスバースイッチ１０Ｃと１０Ｄの夫々の左側
に２個の有効接続をなす。これにより図３（Ａ）に示す
ように１６個のノードから単方向性入力を受ける２個の
８×８スイッチ１０の夫々に６個の未使用の出力ポート
があり、１６個のノードに単方向性出力を送る２個の８
×８スイッチ１０の夫々に６個の未使用の入力ポートが
ある。この相互接続法は任意の２個のノード間に１個の
パスを与える（代替パスはない）。しかしながら代替パ
スは６個のまだ使用されていないポート６を図３（Ｂ）
に示すように接続することによりつくることが出来る。
ここでは４本の代替パス４０，４１，４２，４３があ
り、それらにより任意のノードが任意の他のノードに接
続しうる。例えば、ノード１は４個の異なるネットワー
ク接続の内の任意のもの、すなわちパス４０，４１，４
２または４４を介してノード７に同じように単方向性RE
QUEST またはRESPONSEを送るように接続することが出来
る。

【００２２】この代替パスの概念は任意の数のノードに
適用することが出来る。例えば図４（Ａ）は、ノード間
に１個のパス６０〜６８を有し，他の付加的パスを有し
ない１個の６４ノードネットワークを２段からつくり，
それを代替パスを導入するように変更する方法を示すも
のである。図４（Ｂ）はそれに１段を加えて３段ネット
ワークとし、８個の代替パスをつくるように拡張したも
のを示す。

【００２３】このネットワークは代替パスをつくり、そ
れら代替パスを再配列性によりネットワークの阻止部を
迂回するのに使用する多段ネットワークとして応用され
る。このネットワークにデータを送る装置はランダム
に、あるいはこのネットワークを介してアクセスされる
ノードの下位桁のアドレスビットに基づき一つの代替パ
スを選択する。このデータ送出ノードは選択された代替
パスを介してそれを受けるノードへの接続を試みる。そ
のパスが阻止されれば、そのノードはREJECT（拒否）イ
ンジケーションを受ける。このときそのパス選択決定を
再配列し異なった代替パスを選ぶ。この選択はランダム
になされるか、あるいは、２進カウンタにアドレスされ
ているノードの最低位ビットを記憶し、REJECTインジケ
ーションが入るたびにこのカウンタを＋１ずつインクリ
メントし、そしてこの２進カウンタにより定められる新
しく選択された代替パスを介しての接続を再試行するよ
うにしたこの実施例の方法により行われる。この再配列
は、カウンタが循環するから無限的に続けることが出
来、かくして阻止がうまく迂回されるまで次々にあるい
はランダムに代替パスを再試行することが出来る。図３
（Ｂ）の４個の代替パスをつくるネットワークはまずア
ドレスされたノードの下２桁アドレスビットに基づき一
つのパスを選択し、それら２ビットを２ビットカウンタ
に記憶させて再配列性を拡大させる。

【００２４】ハイデルバーガー（Heidelberger）とフラ
ナゼック（Franazek）は“TrafficStudies of Unbuffer
ed Delta Networks”（RC14103 （＃63219 ）、コンピ
ュータサイエンス、10／17／88、およびIBM Technical
Journal ，1991年１月）において、シミュレーションに
よる２つのタイプのネットワークトラヒック、「ホット
（Hot ）」と「コールド（Cold）」の存在を示してい
る。「コールド」はランダムなトラヒックであり、「ホ
ット」は一つの特定のノードに集中するトラヒックであ
る。この研究によれば、「コールド」トラヒックは、再
配列におけるはじめの数回の試行の内の１回について、
非常に高い確率をもってネットワークを通る。しかしな
がら、これは、各再試行でうまく転送されることがあま
りなく、ネットワークを妨害する傾向のある「ホット」
トラヒックについては当てはまらない。それ故、本発明
の再配列法は非緩衝ネットワークでの「コールド」トラ
ヒックに有効に適用しうるものであるが「ホット」トラ
ヒックを扱うには何かを付加する必要がある。

【００２５】「ホット」トラヒックの問題の解決法はそ
の「ホット」トラヒックを特定の代替パスに限定してそ
れが他の代替パスを介して伝送されている「コールド」
トラヒックに影響しないようにすることである。更に、
出来るだけ速やかに処理されるように規則的かつ効率よ
く、そして任意の特定のノードの餓死（starvation)
（「ホット」トラヒックを経験しているノードに対する
特定のノードの接続の阻止）を防止するように「ホッ
ト」トラヒックを処理する方法が必要である。「ホッ
ト」トラヒックの必要な規則的サービスおよび餓死の防
止を行う方法を「保証された転送」または「高優先度モ
ード」と呼ぶ。これは米国特許出願第07/799,262号に示
されている。この出願では、阻止点までの「ホット」伝
送用の部分的パスを予約する高優先度ネットワークオペ
レーションモードとして第２のネットワーク相互接続性
レベルが定義されている。この高優先度モードでは阻止
された段が使用可能となると直ちに中断された「ホッ
ト」トラヒックについての権利をその段が得る。トラン
スミッタには阻止の解消が知らされ、最も早い時点でか
つ前に阻止された段の使用が保証されたときにのみ再試
行が生じる。この点の詳細は上記出願に示されていると
０ころである。

【００２６】このように、この多機能ネットワークによ
り行われる総合再配列法は次のようにして「ホット」ト
ラヒックおよび「コールド」トラヒックの両方を効率よ
く処理する。

【００２７】１）はじめの数回の試行ではトラヒック
が「コールド」であると仮定し、前述のように代替パス
のランダムな選択またはメッセージを受けているノード
の最低位アドレスビットに基づきネットワークを通る第
１接続をつくる。はじめに選択された代替パスに阻止が
なければその接続は成功であり、「コールドトラヒッ
ク」が送られる。しかしながら、この第１代替パスが阻
止を有するならば多機能ネットワークがその接続を拒否
する。前述のようにハードウェアにより第２代替パスが
ランダムにあるには受信ノードのアドレスの最低位アド
レスビットを増加させることにより自動的に選択され
る。次に成功するまで同様にして再試行がなされ、接続
をつくりそしてネットワーク転送が行われる。一般に、
非阻止パスの発見とそれに続く多機能ネットワークを通
じてのメッセージ伝送はすべて「コールド」トラヒック
について生じる。

【００２８】２）「ホット」トラヒックを検出し多機
能ネットワークを介しての伝送モードを第２の、そして
「ホット」トラヒックを処理するにより効率のよいモー
ドに切換えるための手段が必要である。再配列再試行カ
ウンタはメッセージがネットワークを介して試みられた
回数（代替パス選択がなされた回数）を計数する。プロ
グラム可能なしきい値がこの再試行カウンタに置かれ、
このしきい値により定義される試行回数を超えた後にト
ラヒックが再び「ホット」トラヒックとして再分類され
るようにする。例えば、この再試行しきい値がそのネッ
トワークを通じて「コールド」トラヒックとして一つの
接続をつくる際に全部で３回の試行にセットされるもの
とする。このときには３回目の試行が失敗した後にその
メッセージは「ホット」トラヒックとして再分類され、
そして多機能ネットワークを通じての転送のための新し
い方法が有効となる。転送の再配列（「コールド」）法
は「保証された転送」（「ホット」）法に置き換えられ
る。

【００２９】３）「保証された転送」は二つの方法の
いずれか一方、すなわちａ）すべての「ホット」トラヒ
ックを受け、そして「コールド」トラヒックを受けない
１本あるいは数本の代替パスを選択するか、あるいは、
ｂ）最低位ノードアドレスビット（再配列法で試みられ
るべき第１パスを限定したと同じビット）に基づいて
「ホット」パスを選択することにより同一の代替パスで
「ホット」トラヒックと「コールド」トラヒックを混合
すること、により行うことが出来る。後者が本発明の説
明に好適な実施例である。この方法については「ホッ
ト」トラヒック用に選択されたパスは保証された転送モ
ードに強制される。この方法の利点は、「ホット」代替
パスの選択がノードアドレスに基づくためにその「ホッ
ト」ノードへのすべてのトラヒックがそのノードへメッ
セージを送ろうとするノードの数には無関係に同一の代
替パスに強制されるということである。これはすべての
他の代替パスを「コールド」トラヒック用に解放し、そ
して「ホット」トラヒックによる阻止を１つの「ホッ
ト」代替パスに限定する（ただし、同時に「ホット」ト
ラヒックを経験する数個あるいは多数のノードについて
数本あるいは多数本の代替パスが「ホット」モードで同
時に動作させるようにすることが出来る。「ホット」ま
たは「コールド」モードで同時に動作しうる代替パスの
数には制限はない。）。複数の「ホット」スポットに
は、最低位ノードアドレスビットが異なるホットスポッ
トについて異なるものであれば、２以上の代替パスの専
有が必要であるが、この方法はそれでも複数の「ホッ
ト」スポットを効率よく処理することになる。更に、通
常の再配列中に、ある「コールド」トラヒックについて
は「ホット」代替パスの使用を試みることが可能である
が、それは拒否され、続けての再配列によりネットワー
クを通る「コールド」代替パスを探し続けることにな
る。

【００３０】この方法の他の利点は、「ホット」トラヒ
ックのないとき、すべての代替パスが通常のランダムト
ラヒックの場合についての「コールド」トラヒックを処
理するのに使用可能である、ということである。このよ
うに、通常の場合には代替パスはすべてネットワークの
帯域幅を増すために使用可能である。

【００３１】図５は再配列、ホットスポット検出および
保証された転送モードへの切換えを行う簡単なハードウ
ェアを示す。図５は多段ネットワークを通る非阻止パス
の検出と、ソフトウェアに関しては自動的に、かつ透明
に行われる一つの方法を用いたネットワークトラヒック
における「ホット」スポットの迂回とを可能にするハー
ドウェアを示す。図示のものは４本の代替パスの制御用
であり、このハードウェアは２個の１ビットマルチプレ
クサ（ＭＵＸ−２およびＭＵＸ−３）と２個のカウンタ
（再試行カウンタ４および代替パス制御カウンタ５）の
みを有する。これらマルチプレクサは、与えられた時点
でこれら４本の代替パスの内のどれが選択されるべきか
を定める２個のエンコード化ビットからなる出力を出
す。マルチプレクサ２および３は新しいメッセージのス
タート毎に０にリセットされる再試行カウンタ４から制
御される。カウンタ４および５は、試行されたパスが阻
止され、次のREJECTインジケーションが出されたことを
示すREJECT信号に基づき加算される。再試行カウンタ４
のカウントが０または１，２であれば、マルチプレクサ
の制御はカウンタ５の出力である代替パス番号を選択
し、このカウンタが再配列を生じさせる。再試行カウン
タ４の他のすべての値についてはマルチプレクサ制御は
ノードアドレスレジスタ１に記憶されている受信ノード
のアドレスの最低位アドレスビットから代替パス番号を
選択する。このように、はじめて試行および保証された
転送について、代替パス番号はノードアドレスレジスタ
１の最低位ビットから入る。再試行カウンタ４の内容が
３あるいはそれ以上であれば、「ホット」トラヒック検
出が行われ、このハードウェアにより保証された転送モ
ードとされる。制御カウンタ５は第１試行中の拒否毎に
増加するノードアドレスレジスタ１の再下位ビットをロ
ードされる。

【００３２】この代替パス法はまた、多くの要素または
配線の故障が代替パスの内の１本または数本のみを使用
し、何本か使用可能なパスを残すのであるから、単一パ
スシステムと比較すると障害に対する許容性が高い。

【００３３】障害に対する高い許容度またはより広いネ
ットワーク帯域幅が必要な場合には上記の簡単なネット
ワークの多数のコピーを夫々のコピーがその固有の代替
パス群をつくるようにしてつくることが出来る。

【００３４】

【発明の効果】多機能を含む総合的ネットワークジョブ
を行うことの可能な、単一・単方向性の非緩衝多段ネッ
トワークを構成することができる。しかも本発明による
ネットワークは本質的にモジュラー型であり、任意サイ
ズのシステムに容易に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】８×８クロスバースイッチであるネットワーク
の基本的エレメントを示す図。

【図２】（Ａ）は多段ネットワークを介したＮ個のプロ
セッサのＮ個のメモリへの接続を示す図、（Ｂ）はネッ
トワークの同じ側にプロセッサとメモリを配置したノー
ド形実施例を示す図。

【図３】（Ａ）は４個の８×８クロスバースイッチチッ
プからなる１個の多機能ネットワークを用いた１６個の
ノードの相互接続を示す図、（Ｂ）は前に使用されなか
ったポートを接続することによりつくることの出来る代
替パスを示す図。

【図４】（Ａ）はノード間に１本のパスを有し、付加的
なパスを有しない２段で構成された６４ノードネットワ
ークを示す図、（Ｂ）はそれに１段を加えて３段ネット
ワークとし、３２ノードシステムに適用されたものを示
し、８本の代替パスを任意の２個のノード間に与えるよ
うにしたものの図。

【図５】再配列、ホットスポット検出および保証された
転送モードへの切換えを行うための簡単なハードウェア
を示す図。

【符号の説明】

１０クロスバースイッチ１１データライン２２プロセッサ２３メモリ２４単方向性ネットワーク２６，２７インターフェース４０，４１，４２，４３代替パス６０〜６８パス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ペーター、アンソニー、フラナセックアメリカ合衆国ニューヨーク州、カトナ、パイン、ツリー、ドライブ（番地なし) (72)発明者フィリップ、ハイデルバーガーアメリカ合衆国ニューヨーク州、ピークスキル、レイクビュー、アベニュ、ウェスト、24 (72)発明者ブハラト、ディープ、ラトヒアメリカ合衆国ニューヨーク州、マホパック、レイクビュー、ドライブ、ルート、８、167‐シー (72)発明者アヌジャン、マンガラ、バルマアメリカ合衆国カリフォルニア州、サンタ、クルス、ヘイガー、コート、102

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のシステムエレメント間の通信のため
にネットワークを用いるように構成された複数のシステ
ムエレメントを相互に接続するための多段ネットワーク
手段と、このネットワークに付加される任意の２個のシステムエ
レメント間でコマンドおよびメッセージを送ることの出
来る複数の代替パスを上記ネットワークに与えるための
代替パス手段とを備えている多段ネットワークシステ
ム。
【請求項２】システムエレメント間に非阻止接続がつく
られるまで阻止条件の検出により前記ネットワーク内の
異なる代替パスを探すための再配列手段を更に備えてい
る請求項１のシステム。
【請求項３】保証された転送に使用されるべきものとし
て前記代替パスの内のいくつかを割振り、かつ再配列の
ために上記代替パスの内のいくつかを割振るための割振
り手段を更に備えている請求項１のシステム。
【請求項４】保証された転送代替パスを通常のネットワ
ークパスから区別するため、各システムエレメント間に
設けられる固有のインターフェースラインを更に備えて
いる請求項１のシステム。
【請求項５】前記ネットワークに障害に対する許容度を
与えると共に障害のあるコンポーネントをバイパスしう
るようにする代替パス手段を更に備えている請求項１の
システム。
【請求項６】前記ネットワークのシステムエレメント間
の通信のための代替パスを形成するために用いられる未
使用接続または付加段パスを更に備えている請求項１の
システム。
【請求項７】システムエレメント間の一つのパスが阻止
されあるいは使用不能となったときの保証された転送モ
ードへの自動的な切換を制御するための再試行カウンタ
手段を更に備えている請求項１のシステム。
【請求項８】多数のパスを介して、かつ要求された通信
についてシステムエレメント間の経路指定が見つからな
いときには同一パスを介してシステムエレメント間のパ
スを再試行するための再試行手段を更に備えている請求
項１のシステム。
【請求項９】多段ネットワークを通じて一つの非阻止パ
スを見出し、かつネットワークトラヒックにおける「ホ
ット」スポットを迂回する総合機能がハードウェアでつ
くられ、かつ完全に選ばれ、ソフトウェアに対して自動
的かつ透明に行われる請求項１のシステム。