KR0144786B1 - A route control device and method for hierachical interconnection network - Google Patents
A route control device and method for hierachical interconnection networkInfo
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Abstract
본 발명은 계층구조의 상호 연결망을 위한 경로제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 종래기술에서 상호 연결망의 스위치에 경로선택을 위한 별도의 정보를 설정해야 하고, 경로계산을 각 스위치에서 수행해야하기 때문에 발생되는 복잡한 스위치를 사용해야 하는 문제점을 해결하기 위해 많은 수의 노드들이 상호 연결망에 연결되어 있을 때 송신노드가 데이터를 보내고, 지정된 수신노드가 그 데이터를 받기 위하여 연결망의 경로를 선택함으로써 스위치가 간단해질 수 있는 것이다.The present invention relates to a path control apparatus and a control method for a hierarchical interconnection network, and in the related art, separate information for path selection must be set on a switch of an interconnection network, and a route calculation must be performed at each switch. In order to solve the problem of using a complicated switch that is generated, the switch can be simplified by sending data when a large number of nodes are connected to the interconnect network, and selecting a path of the network so that a designated receiving node receives the data. It can be.
Description
제1도는 본 발명이 적용되는 계층구조의 상호 연결망을 위한 경로 제어장치의 구성으로서,1 is a configuration of a path control apparatus for a hierarchical interconnection network to which the present invention is applied;
(a)는 전체구성도.(a) is the overall configuration.
(b)는 (a)에서 경로선택 정보 발생부의 상세 구성도.(b) is a detailed block diagram of the route selection information generation unit in (a).
제2도는 제1도에서 상호연결망의 스위치 상세 구성도.2 is a detailed configuration of a switch of the interconnection network in FIG.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 경로제어방법을 나타낸 흐름도.3 is a flowchart illustrating a path control method according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100A-100N:스위치 200A-200N:노드100A-100N: Switch 200A-200N: Node
210:경로선택 정보 발생부 211:비교기210: path selection information generator 211: comparator
214:스위치 포트 번호 발생기 220:혼합부214: switch port number generator 220: mixing part
270:데이타 수신부 290:테이타 송신부270: data receiver 290: data transmitter
300:상호연결망300: interconnection network
본 발명은 계층적 구조의 상호 연결망에 관한 것으로, 특히 많은 수의 노드들이 상호 연결망에 연결되어 있을 때 한 개의 송신노드가 데이터를 송신하고, 그 송신된 데이터를 지정된 수신노드가 수신하기 위한 경로를 제어하는 계층구조의 상호 연결망을 위한 경로 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hierarchical interconnection network. In particular, when a large number of nodes are connected to the interconnection network, one transmitting node transmits data and a path for receiving the transmitted data by a designated receiving node. The present invention relates to a path control apparatus for controlling a hierarchical interconnection network and a control method thereof.
일반적으로 상호 연결망 경로를 제어하는데 있어서는 상호 연결망에서 사용하는 스위치의 구성과 매우 밀접한 관계가 있다.In general, in controlling the interconnection path, there is a close relationship with the configuration of a switch used in the interconnection network.
이에 따라, 종래기술에서 경로를 제어하기 위해서는 송신노드에서 수신노드(혹은 프로세서)로 데이터를 전송할 때 스위치 스스로 경로를 선택하였다.Accordingly, in the prior art, in order to control a path, the switch itself selects a path when transmitting data from a transmitting node to a receiving node (or a processor).
그러므로 상호연결망의 스위치에 별도의 경로제어정보를 저장해야 하고, 아울러 경로 계산을 각 스위치를 통해 번거롭게 수행해야 하므로 스위치 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.Therefore, the separate route control information must be stored in the switch of the interconnection network, and the route structure has to be cumbersomely performed through each switch.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 스위치에 경로 제어정보를 별도로 저장하지 않고서 상호 연결망에 연결된 송/수신 노드간에 데이터를 송수신하기 위한 경로를 제어하도록 하는 계층구조의 상호 연결망을 위한 경로 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a path control apparatus for a hierarchical interconnection network to control a path for transmitting and receiving data between transmitting and receiving nodes connected to an interconnection network without separately storing the path control information in a switch to solve the above problem. And a control method thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 상호 연결망에 복수개의 노드를 서로 연결하고 노드와 노드사이의 데이타 전송을 위하여 상호 연결망을 액세스하는에 있어서, 복수개의 노드중 어느 하나의 다른 노드로 송신할 데이터를 준비하는 데이터 송신수단과, 입력되는 수신노드번호를 받아 경로선택정보를 출력하는 경로선택정보 발생수단과, 상기 테이타 송신수단에서 준비된 데이터와 상기 경로선택정보 발생수단으로 부터 발생된 경로선택정보를 혼합하여 노드의 출력포트를 통해 상호 연결망의 해당 스위치에 전송하는 혼합수단을 포함하여 구성된 노드와, 상기 노드의 혼합수단을 통한 경로선택정보에서 자신을 위한 부분을 제외한 나머지 부분을 지정된 번호의 출력포트로 보내는 복수개의 스위치를 포함하여 구성된 상호 연결망으로 구성된 것이다.Technical means of the present invention for achieving the above object, in connecting the plurality of nodes to the interconnection network and accessing the interconnection network for data transmission between the node and the node, to any other node of the plurality of nodes Data transmission means for preparing data to be transmitted, path selection information generation means for receiving the received node number and outputting path selection information, and paths generated from the data prepared by the data transmission means and the path selection information generation means. A node configured to include a mixing means for mixing the selection information and transmitting it to the corresponding switch of the interconnection network through the output port of the node, and the remaining portion except for the portion for the path selection information through the mixing means of the node designated number Interconnection network including multiple switches to the output ports It consists of.
그리고, 상기에서 경로선택정보 발생수단은 상기 수신노드번호와 자신의 노드번호를 소정 비트 단위로 비교하는 복수개의 비교부와, 상기 복수개의 비교부를 통한 비교결과에 따라 경로에 위치한 스위치들의 수를 계산하고, 각 스위치를 위한 출력포트번호들을 발생하는 스위츠 포트 번호 발생부로 구성된 것이다.In addition, the path selection information generating means calculates the number of switches located in the path according to a plurality of comparison units for comparing the received node number and its node number in a predetermined bit unit, and the comparison result through the plurality of comparison units. And a switch port number generator for generating output port numbers for each switch.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 구성은 제1도의 (a)에 도시된 바와 같이, 복수개의 노드(200A-200N)중 어느 하나의 서로 다른 노드로 송신할 데이터를 준비하는 데이터 송신부(290)와, 입력되는 수신노드 번호를 받아 경로선택정보를 출력하는 경로선택정보 발생부(210)와, 상기 데이터 송신부(290)에서 준비된 데이터와 상기 경로선택정보 발생부(210)으로부터 발생된 경로선택정보를 혼합하여 노드의 출력 포트(230)를 통해 상호 연결망의 해당 수위치에 전송하는 혼합부(220)를 포함하여 구성된 노드(200)와, 상기 노드(200)의 혼합부(220)를 통한 경로선택정보에서 자신을 위한 정보를 제외한 나머지 부분을 지정된 번호의 출력포트로 보내는 복수개의 스위치(100A-100N)를 포함하여 구성된 상호 연결망(300)으로 구성된 것이다.First, in the configuration according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1A, a data transmitter 290 preparing data to be transmitted to any one of the plurality of nodes 200A-200N is different. And a path selection information generation unit 210 for receiving the received reception node number and outputting path selection information, data prepared by the data transmission unit 290 and path selection information generated from the path selection information generation unit 210. Mixing node 220 including a mixing unit 220 for transmitting to the corresponding number position of the interconnection network through the output port 230 of the node, and the path through the mixing unit 220 of the node 200 It is composed of an interconnection network 300 including a plurality of switches (100A-100N) to send the remaining portion except the information for itself in the selection information to the specified output port.
그리고 상기한 경로선택정보 발생부(210)는 제1도의 (b)에 도시된 바와같이, 상기 수신노드번호와 자신의 노드번호를 소정 비트(예:3비트)단위로 비교하는 복수개의 비교기(211)와, 상기 복수개의 비교기(211)를 통한 비교결과를 따라 경로에 위치한 스위치들의 수를 계산하고, 각 스위치를 위한 출력포트번호들을 발생하는 스위치 포트 번호 발생기(214)로 구성된 것이다.The path selection information generation unit 210 compares the reception node number with its node number in units of predetermined bits (for example, 3 bits) as shown in FIG. 211 and a switch port number generator 214 that calculates the number of switches located in a path according to the comparison result of the plurality of comparators 211 and generates output port numbers for each switch.
상기한 구성들을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The above-described configuration in more detail as follows.
상기에서 상호 연결망(300)은 복수개의 상호 연결된 스위치들(100A-100N)로 구성되고, 각 스위치(100)는 제2도에 도시된 바와 같이 10개의 입력포트(110A,110B,...)와 출력포트(12A,120B,...)로 구성된 것이다.The interconnection network 300 is composed of a plurality of interconnected switches (100A-100N), each switch 100 has 10 input ports (110A, 110B, ...) as shown in FIG. And output ports (12A, 120B, ...).
상기 입력포트와 출력포트는 각기 포트번호를 사용하여 구별되며 한쌍의 입력포트와 출력포트는 동일한 번호로 할당한다.The input port and the output port are distinguished using port numbers, respectively, and a pair of input ports and output ports are assigned the same number.
이때, 포트번호는 0-9사이의 번호를 사용하며, 0-7번 포트에는 노드(200A,200B,...) 혹은 다른 스위치(100A,100B,...)가 각각 연결되고, 8-9번 포트는 다른 스위치(100A,100B,...)에 연결된다.At this time, the port number uses a number between 0-9, and the node 0-7 is connected to the node (200A, 200B, ...) or other switch (100A, 100B, ...), respectively, 8- Port 9 is connected to other switches (100A, 100B, ...).
따라서, 상호 연결망(300)의 스위치들(100A,100B,...)은 계층구조로 연결된다.Thus, the switches 100A, 100B, ... of the interconnection network 300 are connected in a hierarchical structure.
이와같은 상기 스위치(100)는 입력포트(110A,110B,...)를 통하여 다른 스위치(100) 혹은 노드(200)로부터 데이터를 받고, 출력포트(12A,120B,...)를 통하여 다른 스위치(100) 혹은 노드(200)로 데이터를 보낸다.The switch 100 receives data from the other switch 100 or the node 200 through the input ports 110A, 110B, ..., and the other through the output ports 12A, 120B, ... Send data to switch 100 or node 200.
특히, 상기 스위치(100)의 8번과 9번 출력포트는 적응성 경로(Adaptive routing) 포트로 사용한다.In particular, output ports 8 and 9 of the switch 100 are used as adaptive routing ports.
그 예로서, 만약 포트번호 '1100'을 지정하면 스위치(100)는 스스로 8번 혹은 9번 포트의 사용을 결정한다.As an example, if the port number '1100' is designated, the switch 100 determines the use of port 8 or 9 by itself.
한편, 시스템의 노드들(200)은 노드번호를 사용하여 구별하고, 각 노드는 한 개의 번호가 부여된다.On the other hand, the nodes 200 of the system are distinguished using the node number, and each node is assigned one number.
예를 들면, 64노드 시스템에서 노드번호는 0-63 사이의 값을 갖고, 동일한 스위치에 연결된 8개의 노드들은 순차적인 번호를 할당한다.For example, in a 64-node system, the node number has a value between 0 and 63, and eight nodes connected to the same switch assign sequential numbers.
노드번호를 6비트의 2진수 N5:0으로 표현하면 상위 N5:3 비트는 64개 노드들을 8개씩 그룹으로 나누고, 동일한 그룹의 8개 노드들은 동일한 스위치에 연결된다.When the node number is expressed as a 6-bit binary number N5: 0, the upper N5: 3 bits divide 64 nodes into groups of eight, and eight nodes of the same group are connected to the same switch.
따라서, 그룹은 한 개의 스위치를 지정한다.Thus, the group designates one switch.
마지막으로 하위 N2:0 비트는 상기 그룹내의 한 개의 노드만을 지정한다.Finally, the lower N2: 0 bits specify only one node in the group.
상기 예에서 설명한 노드번호 할당방법과 노드번호를 사용한 노드의 지정방법은 임의의 노드들로 구성된 시스템에서도 적용될 수가 있다.The node number assignment method and node designation method using the node number described in the above example can be applied to a system composed of arbitrary nodes.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 일정의 송신노드(200A)는 경로 선택정보 발생부(210)를 통해 소정 경로에 위치한 스위치들을 위하여 경로선택정보를 발생하고, 이 발생된 경로선택정보와 데이터 송신부(290)를 통해 출력된 데이터를 혼합부(220)를 통해 노드의 출력포트(230)로 함께 전송한다.First, the predetermined transmission node 200A generates the path selection information for the switches located in the predetermined path through the path selection information generation unit 210 and outputs the generated path selection information and the data transmission unit 290. The data is transmitted together with the output port 230 of the node through the mixing unit 220.
상기 전송된 경로선택정보와 데이터는 각 스위치(100)로 전송되는데, 이때 상기 경로선택정보는 각 스위치(100A,100B,...)의 출력포트 번호(120A,120B,...)를 지정한다.The transmitted path selection information and data are transmitted to each switch 100, wherein the path selection information designates the output port numbers 120A, 120B, ... of the switches 100A, 100B, ... do.
이에따라, 상기 스위치(100)는 입력포트(110A,110B,...)에서 받은 경로선택정보에서 자신을 위한 부분을 제외한 나머지 부분을 지정된 번호의 출력포트(120A,120B,...)로 보낸다.Accordingly, the switch 100 sends the remaining portion of the path selection information received from the input ports 110A, 110B, ... to the output ports 120A, 120B, ... of the designated number except for the portion for itself. .
한편, 송신노드(200)에 위치한 경로 선택정보 발생부(210)는 수신노드번호를 입력받아 상호 연결망(300)의 경로에 위치한 스위치들의 수를 계산하고, 모든 스위치에 대하여 포트를 지정하는 정보를 발생한다.Meanwhile, the path selection information generation unit 210 located in the transmitting node 200 receives the receiving node number, calculates the number of switches located in the path of the interconnection network 300, and provides information for designating ports for all switches. Occurs.
이와같은 경로 선택정보 발생부(210)에 의해 경로 선택정보를 발생하는 방법은 다음과 같다.The path selection information generating unit 210 generates the path selection information as follows.
64노드의 시스템인 경우 노드번호는 6비트의 2진수로 표현되고, 상기 6비트의 송신노드번호와 수신노드번호를 비교기(211)를 통해 상위 비트부터 비교한다.In the case of a 64-node system, the node number is represented by a 6-bit binary number, and the 6-bit transmitting node number and the receiving node number are compared from the upper bits through the comparator 211.
여기서, 노드번호의 상위 3비트는 상호 연결망에 연결된 노드들을 8노드로 구성된 그룹으로 구분한다.Here, the upper 3 bits of the node number divide the nodes connected to the interconnection network into a group consisting of 8 nodes.
따라서, 송신노드와 수신노드의 상위 3비트가 서로 틀리면 서로 다른 그룹에 위치하고, 그 그룹은 8개의 노드들로 구성되어 동일한 스위치에 연결된다.Therefore, if the upper three bits of the transmitting node and the receiving node are different from each other, they are located in different groups, and the group is composed of eight nodes and connected to the same switch.
마지막으로 하위 3비트를 이용하면 그룹에서 한 개의 노드만을 지정할 수 있으므로 하위 3비트는 스위치의 포트중에서 노드가 연결된 출력포트를 지정한다.Finally, the lower 3 bits designate only one node in the group, so the lower 3 bits designate the output port that the node is connected to among the ports of the switch.
상기한 경로 선택정보 발생부(210)에서 발생된 경로선택정보를 이용함으로써 본 발명에 따른 경로제어방법을 제3도에 도시된 바와같이 수행한다.By using the path selection information generated by the path selection information generation unit 210, the path control method according to the present invention is performed as shown in FIG.
그 방법은, 송신노드번호와 수신노드번호를 비교하는 제1과정과, 상기 제1과정 수행 후 송신노드번호와 수신노드번호의 상위 비트의 동일여부를 비교검사하는 제2과정과, 상기 제2과정 수행에 의한 비교결과에 따라 수신노드까지의 경로에 위치한 스위치의 수를 계산하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 계산된 스위치의 수에 상용하도록 각각의 스위치를 위하여 출력포트를 지정하기 위한 경로선택정보를 발생하는 제3과정으로 이루어진 것이다.The method includes a first process of comparing a transmission node number and a reception node number, a second process of comparing the equality of upper bits of the transmission node number and the reception node number after performing the first process, and the second process. A third step of calculating the number of switches located in the path to the receiving node according to the comparison result of the process, and for designating an output port for each switch to be compatible with the number of switches calculated in the third step. It consists of a third process of generating the path selection information.
이에따른 본 발명의 실시예를 64노드의 시스템에서 설명하면 다음과 같다.In the following, an embodiment of the present invention will be described in a 64-node system.
송신노드와 수신노드의 노드번호를 2진수 S5:0와 R5:0라고 가정하고 서로 비교한후(S101), 상위 비트 S5:3와 R5:3의 상기 비교결과를 검사한다.(S102)After assuming that the node numbers of the transmitting node and the receiving node are binary S5: 0 and R5: 0 (S101), the comparison results of the upper bits S5: 3 and R5: 3 are examined (S102).
상기 비교 검사에 의해(S102) 서로 다를 경우 패킷의 경로에 3개의 스위치가 위치하며 각각을 위한 경로 선택정보로서 스위치의 출력포트번호를 지정한다.(S103).If the difference is different (S102) by the comparison check (S102) three switches are located in the path of the packet and the output port number of the switch is designated as path selection information for each (S103).
상기 경로에 위치한 제1스위치를 위하여 포트번호 '1100', 제2스위치를 위하여 포트번호'R5:3', 제 3스위치를 위하여 포트번호 'R2:0'를 각각 지정한다(S104).Port number '1100' for the first switch located in the path, port number 'R5: 3' for the second switch, and port number 'R2: 0' for the third switch are respectively designated (S104).
참고로, 상기한 스위치의 포트번호 '1100'은 스위치의 적응성 경로포트로서 포트8 또는 포트9를 지정하며 포트의 지정은 스위치가 스스로 판단한다.For reference, the port number '1100' of the switch designates the port 8 or the port 9 as the adaptive path port of the switch, and the port is determined by the switch itself.
한편, 상기 비교 검사에 의해(S102) 상위 S5:3와 R5:3가 서로 같을 경우 경로에는 1개의 스위치가 위치하며, 스위치를 위한 경로 선택정보로서 데이터가 출력될 포트번호를 지정한다(S105).On the other hand, when the upper S5: 3 and R5: 3 are the same by the comparison test (S102), one switch is located in the path, and the port number for outputting data is designated as path selection information for the switch (S105). .
그리고 제1스위치를 위하여 포트번호 'R2:0'를 지정한다(S106).The port number 'R2: 0' is designated for the first switch (S106).
이와같이 상호 연결망을 액세스하기에 앞서 송신노드에서 발생된 경로 선택정보는 스위치의 출력포트를 지정하므로서 스위치는 지정된 포트에 데이터를 보내어 경로제어를 수행하게 되고, 또한 스위치는 경로 선택정보를 사용하여 상호 연결망의 경로를 수행한다.As such, the path selection information generated from the transmitting node prior to accessing the interconnection network designates the output port of the switch, so that the switch sends the data to the designated port to perform the path control. Follow the path.
이와같이 구성된 본 발명은 종래기술에서 상호 연결망의 스위치에 경로선택을 위한 별도의 정보를 설정해야 하고, 경로계산을 각 스위치에서 수행하기 때문에 발생되는 복잡한 스위치를 사용해야 하는 문제점을 해결하기 위해 스위치에 경로 선택정보를 설정하지 않도록 하므로서 스위치를 간단하도록 한 것이다.The present invention configured as described above needs to set separate information for selecting paths in the switches of the interconnection network in the related art, and to solve the problem of using a complicated switch generated because the path calculation is performed at each switch. The switch was simplified by not setting the information.
Claims (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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