KR19990051717A

KR19990051717A - Reduction of transmission / reception time of data message in parallel processing computer system

Info

Publication number: KR19990051717A
Application number: KR1019970071085A
Authority: KR
Inventors: 원철호; 김성운; 신상석
Original assignee: 정선종; 한국전자통신연구원
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 발명은 여러 개의 패킷들로 이루어진 데이터 메시지를 송신할 때 상호 연결망의 경로 설정 방식을 근원지에서 제어하여 메시지의 전송 시간을 단축할 수 있는 병렬처리 컴퓨터의 데이터 메시지의 송 수신 시간 단축 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for shortening the transmission / reception time of a data message of a parallel processing computer capable of shortening the transmission time of a message by controlling a routing method of an interconnection network at the source when transmitting a data message composed of multiple packets. .

본 발명은 종래의 데이터 메시지 전송 방식에서 전송 시간이 길어지는 단점을 보완하고자 헤더 패킷과 데이터 패킷들을 무적응 경로 방식을 사용하여 송신을 시작한다. 그 후, 응답 패킷이 도착하면 나머지 데이터 패킷들을 적응 경로 방식으로 송신한다. 메시지 전송 초기에 무적응 경로 방식을 사용하면, 헤더 패킷은 가장 먼저 수신 노드에 도착할 수 있다. 따라서 헤더 패킷이 데이터 패킷보다 먼저 도착하도록 응답 패킷을 기다릴 필요가 없으므로, 메시지 전송 시간을 줄일 수 있는 방법을 제안한다.The present invention starts the transmission of the header packet and the data packets using the non-adaptive path method in order to compensate for the drawback of the long transmission time in the conventional data message transmission method. Then, when the response packet arrives, the remaining data packets are transmitted in an adaptive path manner. Using a non-adaptive path approach early in the message transmission, the header packet may arrive first at the receiving node. Therefore, we do not have to wait for the response packet to arrive before the data packet, so we propose a method that can reduce the message transmission time.

Description

How to reduce the transmission / reception time of data message in parallel processing computer system

종래의 병렬 처리 컴퓨터에서 상호 연결망을 사용한 메시지 전송 방법은 데이터 메시지의 모든 패킷의 경로 제어를 위하여 항상 적응 경로 설정을 사용한다. 또한 헤더 패킷을 보내고 응답 패킷을 수신 노드에게서 돌려 받을 때까지 데이터 패킷의 송신을 하지 않으므로써, 데이터 패킷이 항상 헤더 패킷에 앞서 도착하도록 보장한다. 이 방법은 수신 노드에서 송신 노드로 응답 패킷을 교환하는 동안에 패킷의 송신이 정지되므로 데이터 메시지 전송 시간이 길어지는 단점이 있다.In a conventional parallel processing computer, a message transmission method using an interconnection network always uses adaptive routing for path control of all packets of a data message. It also ensures that the data packet always arrives ahead of the header packet by not sending the data packet until the header packet is sent and the response packet is returned from the receiving node. This method has a disadvantage in that the data message transmission time is lengthened because the transmission of the packet is stopped while exchanging the response packet from the receiving node to the transmitting node.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 메시지 송신 초기에 헤더 패킷 및 데이터 패킷을 동일한 경로를 사용한 전송으로 패킷들의 송신 순서를 유지하는 동시에 송신 노드가 패킷의 송신을 쉬지 않고 수행하므로써 메시지 전체의 전송 시간을 단축하고자 한다. 또한 데이터 메시지의 전송 중에 무적용 경로 제어를 적응 경로 제어로 바꿈으로써 데이터 메시지의 전송 시간을 최대한 단축할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the present invention maintains the transmission order of the packets by transmitting the header packet and the data packet using the same path at the beginning of the message transmission, and at the same time, the transmitting node performs the transmission of the packet without stopping the entire message. To shorten the transmission time. In addition, the purpose of the present invention is to reduce the transmission time of the data message as much as possible by changing the adaptive path control to the adaptive path control during the transmission of the data message.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 병렬처리 컴퓨터 시스템의 데이터 메시지의 송신 시간 단축 방법은 데이터 메시지의 전송 요구를 확인하는 제 1 단계와, 상기 확인 결과, 전송 요구가 없을 경우에는 반복적으로 전송 요구를 확인하고, 전송 요구가 있을 경우에는 헤더 패킷을 전송하는 제 2 단계와, 데이터 패킷을 전송한 후, 응답 패킷의 수신 여부를 확인하는 제 3 단계와, 상기 확인 결과, 응답 패킷 수신이 아닌 경우에는 상기 제 3 단계로 복귀하고, 응답 패킷 수신인 경우에는 데이터 패킷을 전송한 후, 전송 종료 여부를 확인하는 제 4 단계와, 상기 확인 결과에 따라 전송 종료하거나, 상기 제 4 단계로 복귀하여 데이터 패킷 전송을 반복 수행하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.A method for shortening the transmission time of a data message of a parallel processing computer system of the present invention for achieving the above object comprises a first step of confirming a request for transmission of a data message, and repeating the request for transmission if there is no request for transmission. A second step of transmitting a header packet when there is a request for transmission, a third step of confirming whether or not a response packet is received after transmitting the data packet; A fourth step of returning to the third step and, in the case of receiving a response packet, transmitting the data packet, and then checking whether the transmission is terminated, and ending the transmission according to the confirmation result, or returning to the fourth step to transmit the data packet. Characterized in that it comprises a fifth step to perform repeatedly.

본 발명인 병렬처리 컴퓨터 시스템의 데이터 메시지의 수신 시간 단축 방법은 헤더 패킷 수신 여부를 확인하는 제 1 단계와, 상기 확인 결과, 헤더 패킷의 수신이 아니면 상기 헤더 패킷이 수신될 때 까지 대기하고, 헤더 패킷이 수신되면 헤더 패킷을 저장하는 제 2 단계와, 응답 패킷을 전송하고, 데이터 패킷의 수신 여부를 확인하는 제 3 단계와, 상기 확인 결과, 데이터 패킷 수신이 아닌 경우에는 상기 데이터 패킷이 수신될 때 까지 대기하고, 데이터 패킷 수신인 경우에는 데이터 패킷을 저장한 후, 수신 종료를 확인하는 제 4 단계와, 상기 확인 결과에 따라 수신 종료하거나, 상기 제 3 단계로 복귀하여 데이터 패킷 수신을 반복 수행하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In a parallel processing computer system, a method for shortening a reception time of a data message of the present invention includes a first step of confirming whether a header packet is received, and if the header packet is not received, if the header packet is received, waiting for the header packet to be received, Is received, a second step of storing the header packet, a third step of transmitting a response packet and confirming whether or not the data packet is received, and when the data packet is received if the data packet is not received as a result of the checking Waiting until the data packet is received, and after storing the data packet, confirming the end of the reception, and receiving the data according to the result of the check, or returning to the third step to repeat the reception of the data packet. Characterized by including five steps.

도 1은 본 발명에 적용되는 상호 연결망과 패킷의 경로 선택을 나타낸 예시도.1 is an exemplary diagram showing a path selection of an interconnection network and a packet applied to the present invention.

도 2는 본 발명에 적용되는 데이터 메시지를 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing a data message applied to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 데이터 메시지의 송신 제어를 나타낸 흐름도.3 is a flowchart illustrating transmission control of a data message in accordance with the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 데이터 메시지의 수신 제어를 나타낸 흐름도.4 is a flowchart illustrating the reception control of a data message according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호 설명〉<Description of Signs of Major Parts of Drawings>

100, 101 및 102 : 스위치 120 : 송신 노드100, 101, and 102: switch 120: transmitting node

130 : 수신 노드 140 : 패킷130: receiving node 140: packet

141 : 라우팅 태그141: routing tag

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 패킷 전송 프로토콜을 사용하는 상호 연결망과 근원지 경로 지정 방식을 사용한 패킷의 경로 선택을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a path selection of a packet using an interconnection network using a packet transfer protocol and a source routing method.

스위치(100)는 연결망의 스위치를 확대한 것으로, 6개의 포트가 있으며 각 포트는 0에서 5까지의 번호로 구별된다. 연결망으로 전송될 패킷(140)은 앞부분에 라우팅 태그가 있고, 각각은 경로 상에 위치한 스위치의 포트 번호를 나타낸다. 예를 들어, 패킷(140)의 첫 번째 라우팅 태그(141)는 제 1 스위치(101)의 4번 출력 포트를 지정한다. 따라서 패킷(140)은 제 1 스위치(101)와 경로(111)를 경유하여 제 2 스위치(102)로 진행한다. 상기와 같은 방법으로 라우팅 태그의 각 태그는 경로에 위치한 스위치의 출력 포트를 지정하므로, 마지막에 수신노드(130)에 도착된다. 스위치(100)의 내부는 라우팅 태그에서 정하지 않은 스위치의 출력 포트를 선택할 수 있는 적응 경로 선택 기능이 있으며, 그것은 스위치의 현재 상태에 의하여 가능하다. 이러한 적응 포트 번호는 일반 출력 포트 번호가 아닌 특별히 정한 번호를 라우팅 태그에 표시하므로서 가능하다. 도시된 도 1에서 보는 바와 같이, 송신 노드(120)와 수신 노드(130) 사이에는 여러 경로가 가능하다. 따라서 적응 경로 선택을 스위치 단위로 지정할 수 있으므로, 한 개의 패킷에 적응 태그와 무적응 태그를 함께 사용할 수 있다.The switch 100 is an enlarged switch of the network, and there are six ports, each of which is distinguished by a number from 0 to 5. The packet 140 to be transmitted to the network has a routing tag at the front, and each represents a port number of a switch located on the path. For example, the first routing tag 141 of the packet 140 designates output port 4 of the first switch 101. Accordingly, the packet 140 proceeds to the second switch 102 via the first switch 101 and the path 111. As described above, each tag of the routing tag designates an output port of a switch located in the path, and thus arrives at the receiving node 130 at the end. Inside the switch 100 there is an adaptive path selection function that can select the output port of the switch that is not defined in the routing tag, which is possible by the current state of the switch. This adaptive port number is possible by marking a routing tag with a special number rather than a regular output port number. As shown in FIG. 1, various paths are possible between the transmitting node 120 and the receiving node 130. Therefore, the adaptive path selection can be specified in units of switches, so that the adaptive tag and the non-adaptive tag can be used together in one packet.

도 2는 데이터 메시지의 구성을 나타낸다.2 shows the configuration of a data message.

데이터 메시지의 첫 번째 패킷은 헤더 패킷이고, 나머지는 데이터 패킷이다. 헤더 패킷은 데이터 패킷을 수신하기 위한 정보를 저장한다. 따라서 송신 노드에서 수신 노드로 데이터 메시지를 전송할 때, 헤더 패킷은 데이터 메시지의 패킷들 중에서 가장 먼저 수신 노드에 수신되어야 한다. 데이터 메시지의 송신이 시작되면 가장 먼저 헤더 패킷이 송신된다. 헤더 패킷과 데이터 패킷을 송신할 때, 무적응 경로 방식을 사용하면 패킷들이 동일한 경로를 선택하므로, 수신 노드에 송신 순서와 같은 순서로 도착된다. 반면에, 한 개의 송신 노드와 수신 노드 사이에는 여러 개의 경로가 존재하므로, 데이터 메시지의 패킷들을 모두 적응 경로 선택 방식을 사용하여 전송하면 패킷들의 수신 순서는 송신 순서에서 바뀔 수 있다. 따라서 적응 경로 선택 방식을 사용하면 한 개의 메시지의 패킷들의 수신 순서가 송신 순서와 다르게 바뀔 수 있으므로, 메시지 전송 프로토콜에서는 응답 메시지를 사용한다. 송신 노드는 메시지의 송신에서 가장 먼저 헤더 패킷을 송신하고, 수신 노드에서 응답 메시지를 기다린다. 수신 노드는 헤더 패킷을 수신한 후, 송신 노드에게 응답 패킷을 되돌린다. 응답 패킷을 받은 송신 노드는 데이터 패킷들을 송신한다. 이와 같이 응답 패킷을 사용하므로서, 헤더 패킷은 데이터 패킷들보다 항상 먼저 수신 노드에 도착할 수 있다.The first packet of the data message is a header packet, and the rest are data packets. The header packet stores information for receiving a data packet. Therefore, when transmitting a data message from the transmitting node to the receiving node, the header packet should be received first by the receiving node among the packets of the data message. When the transmission of the data message starts, the header packet is transmitted first. When transmitting the header packet and the data packet, the non-adaptive path method causes the packets to select the same path, so that they arrive at the receiving node in the same order as the transmission order. On the other hand, since several paths exist between one transmitting node and a receiving node, when all the packets of a data message are transmitted using the adaptive path selection method, the reception order of the packets may be changed in the transmission order. Therefore, when the adaptive path selection method is used, the reception order of packets of one message may be different from the transmission order. Therefore, a response message is used in the message transmission protocol. The transmitting node sends the header packet first in the transmission of the message and waits for a response message at the receiving node. After the receiving node receives the header packet, the receiving node returns a response packet to the transmitting node. The transmitting node receiving the response packet transmits data packets. By using the response packet in this way, the header packet can always arrive at the receiving node before the data packets.

도 3은 본 발명에서 제안하는 데이터 메시지 송신 제어를 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a data message transmission control proposed in the present invention.

송신 노드는 무적응 방식의 경로 설정을 사용하여 헤더 패킷과 데이터 패킷을 송신한다(301, 302 및 303). 수신 노드에서 보낸 응답 패킷을 수신한(304) 시점부터 나머지 데이터 패킷들의 경로 설정을 적응 방식으로 바꾸어 전송을 계속한다(305 및 306).The transmitting node transmits the header packet and the data packet using the non-adaptive routing (301, 302, and 303). From the time when the response packet sent from the receiving node is received (304), the routing of the remaining data packets is changed in an adaptive manner to continue the transmission (305 and 306).

도 4는 본 발명에서 제안하는 데이터 메시지 수신의 제어를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating the control of data message reception proposed in the present invention.

수신 노드는 헤더 패킷을 기다린다(401). 헤더 패킷이 도착되면 헤더 패킷을 저장하고(402), 응답 패킷을 송신 노드에게 되돌려 준다(403). 다시 데이터 패킷이 도착되기를 기다린다(404). 데이터 패킷이 도착되면 그것을 버퍼에 저장하고(405) 마지막 데이터 패킷을 받을 때까지 이 과정을 반복한다(404, 405 및 406).The receiving node waits for a header packet (401). When the header packet arrives, the header packet is stored (402), and the response packet is returned to the transmitting node (403). Wait for the data packet to arrive again (404). When a data packet arrives, it is stored in a buffer (405) and the process is repeated until the last data packet is received (404, 405 and 406).

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 길이가 긴 메시지의 전송을 위하여 전송 초기에는 무적응 방식의 경로 설정을 이용하여 헤더 패킷과 데이터 패킷들을 전송한다. 그리고, 응답 패킷이 도착하면 다시 경로 설정을 무적응 방식으로 바꾸어 나머지 데이터 패킷들을 전송하므로서 데이터 메시지의 전송 시간을 단축하는데 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, in order to transmit a long message, header packets and data packets are initially transmitted using a non-adaptive path setting. In addition, when the response packet arrives, the path setting is changed to the non-adaptive method again to transmit the remaining data packets, thereby reducing the transmission time of the data message.

Claims

A first step of confirming a request for transmission of the data message,

A second step of repeatedly checking a transmission request when there is no transmission request and transmitting a header packet when there is a transmission request;

A third step of confirming whether or not to receive the response packet after transmitting the data packet;

A fourth step of returning to the third step if the response packet is not received, and if the response packet is received, transmitting a data packet and then confirming whether or not the transmission is terminated;

And a fifth step of terminating the transmission or returning to the fourth step and repeatedly performing the data packet transmission according to the confirmation result.

A first step of checking whether the header packet is received;

A second step of waiting until the header packet is received if the header packet is not received, and storing the header packet if the header packet is received;

Transmitting a response packet and checking whether a data packet has been received;

A fourth step of waiting until the data packet is received if the data packet is not received, storing the data packet if the data packet is received, and confirming the end of the reception;

And a fifth step of repeating reception according to a result of the checking or returning to the third step and repeatedly receiving the data packet.