41. Динамічні топології кс: топологія перехресної комутації (кросбар).

Топологія полносвязной комутаційної матриці на основі матричного комутатора являє собою класичний приклад одноступінчастої динамічної мережі. Зміст, вкладений в поняття «повнозв'язна матриця», полягає в тому, що будь вхідний порт може бути пов'язаний з будь-яким вихідним портом. Не зовсім офіційний термін «кроссбар» бере свій початок з найперших телефонних комутаторів, де за допомогою штекерів вхідні лінії замикалися на вихідні, утворюючи з'єднання. Комутатор типу кроссбар являє собою матрицю, рядки якої утворені провідниками, пов'язаними з входами, а стовпці - з виходами. На перетині ліній і стовпців матриці знаходяться керовані перемикачі, які можуть або замикати з'єднання рядка на стовпець, або, навпаки, розмикати його. Для управління перемикачами, що знаходяться на перетині рядків і стовпців такий комутаційної матриці, кроссбар повинен мати контролер, який управляє станом перемикачів на основі аналізу інформації про адресу призначення. Кроссбар n × l здатний з'єднати n вхідних і l вихідних термінальних вузлів (процесорів, банків пам'яті і т. П.), Причому так, що обмін інформацією одночасно можуть вести min (n, l) пар термінальних вузлів, і конфлікти при цьому не виникають . Нове з'єднання може бути встановлене в будь-який момент за умови, що вхідний і вихідний порти вільні. Головне достоїнство топології полягає тому, що мережа виходить неблокірующіх і забезпечує меншу затримку в передачі повідомлень в порівнянні з іншими топологіями, оскільки будь-який шлях містить тільки один ключ. Проте через значного числа ключів в кроссбаре (n × l) використання такої топології у великих мережах стає непрактичним, хоча це досить хороший вибір для малих мереж. Кроссбари можуть використовуватися в комутаторах, орієнтованих як на комутацію пакетів, так і на комутацію сполук. Вони придатні для застосування в синхронних і асинхронних мережах. Мережі кроссбар традиційно використовуються в невеликих ВС з пам'яттю, що, де всі процесори можуть одночасно звертатися до банків пам'яті за умови, що кожен процесор працює зі своїм банком пам'яті. Коли два або більше процесорів змагаються за один і той же банк пам'яті, спрацьовує схема арбітражу, роздільна доступ до банку лише одному з процесорів, у той час як інші процесори змушені очікувати. В цілому ж схема арбітражу в кроссбаре може бути менш складною, ніж у випадку шини, оскільки конфлікти в кроссбаре є скоріше винятком, ніж правилом. При n = l кроссбар називають повним. Топологія використовується для організації з'єднань в деяких серійно випускаються обчислювальних системах, наприклад в обчислювальній системі Earth Simulator фірми NEC використовується кроссбар 639 × 639.

42. Комутуючі елементи мереж з динамічною топологією. Топологія “баньян”.

Баньян-мережі (BanyanNetwork) - сімейство багатоступеневих динамічних мереж (МДС), в яких між будь-яким входом і будь-яким виходом можливий тільки єдиний шлях. Подклассом мереж «Баньян» є мережі «Омега» і «Дельта». Серед блокуючих багатоступеневих мереж найбільшого поширення набули баньяноподобние мережі. Назву свою мережі отримали через те, що їх конфігурація нагадує повітряні корені дерева баньян (індійської смоковниці). Мережа n × n (n = 2m) складається з mn / 2 базових комутуючих елементів. Мережа «Баньян» 4 × 4 по топології збігається з мережею «Батерфляй». Дана мережа відноситься до мереж з самомаршрутізаціей (self- routing), оскільки адреса пункту призначення не тільки визначає маршрут повідомлення до потрібного вузла, але і використовується для управління проходженням повідомлення по цьому маршруту. Рухаючись пакет в своєму заголовку містить трьохрозрядний двійковий номер вузла призначення. Топологія «Баньян» вельми популярна через те, що комутація забезпечується простими коммутирующими елементами, що працюють з однаковою швидкістю, повідомлення передаються паралельно. Крім того, великі мережі можуть бути побудовані із стандартних модулів меншого розміру.