计算机工程与科学

作者：施得君, 李宏亮, 胡舒凯

单位：1.战略支援部队信息工程大学网络空间安全学院，河南 郑州 450000；2.江南计算技术研究所，江苏 无锡 214083

关键词：高性能计算;互连网络;网络拓扑;高阶路由器,Clos网络,

基金：国家重点研发计划（2021YFB0301000）；数学工程与先进计算国家重点实验室基金（2023B05）

路由器为高性能互连网络的关键组成部分，利用高阶路由器可灵活构建网络直径低、路由路径丰富、容错性能高的拓扑结构。分层结构将整个路由器分成多个子交叉开关实现，子交叉开关规模较小，典型实现为子交叉开关的数量等于路由器端口数，每个子交叉开关对应一个输入/输出端口。分层结构每个子交叉开关的输入和输出都设有缓冲区，导致分层结构路由器内部有大量缓冲区，扩展性受限。网络结构将用于构建系统的网络拓扑实现在片内，如通过网格、全互连或胖树连接较小的交换机，并通过集成电路技术实现在一个路由器中，对外表现为一个高阶路由器。网络结构成本低，构建系统网络后除了要考虑系统网络拓扑的性能，还需要考虑路由器本身的路由问题。提出基于Clos网络的分层结构路由器，综合了传统分层结构高性能和网络结构低成本的优点，并提出2种Clos网络的调度算法，在均匀流量模式下接近100%带宽，RTL综合评估其实现最多减少面积25.9%。

来源：2023年第12期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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