Impacto de los mecanismos de evitación de bloqueo en el rendimiento de redes de interconexión Hyperx
La evolución de los computadores en los últimos años ha traído de la mano cambios profun- dos en las redes de comunicaciones. Hoy en día, existen computadores compuestos por millones de procesadores capaces de realizar operaciones a una velocidad de hasta 1018 operaciones de coma flotante por segund...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Cantabria (UC) |
| Repositorio: | UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabria |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unican.es:10902/25437 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10902/25437 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Deadlock Red de Interconexión HyperX Función de Encaminamiento Booksim2 DAL Omni-WAR Interconnection Networks Routing function |
| Sumario: | La evolución de los computadores en los últimos años ha traído de la mano cambios profun- dos en las redes de comunicaciones. Hoy en día, existen computadores compuestos por millones de procesadores capaces de realizar operaciones a una velocidad de hasta 1018 operaciones de coma flotante por segundo. Con ello, el modelo de interconexión entre los computadores paralelos debe adaptarse para satisfacer las necesidades de rendimiento de todo el sistema, sin suponer una limitación. No obstante, sin importar los avances en la informática, existe un fenómeno común a cualquier sistema donde exista una compartición de recursos entre diferentes agentes. Este es denominado deadlock, y su aparición en tiempo de ejecución deja inhabilitado el sistema por completo. Una de las primeras veces que el deadlock es descrito data de 1968, por Edsger Dijkstra [1] donde con deadly embrace se describe lo que actualmente se denomina deadlock. Esto es un problema vigente a día de hoy, y más aún en redes de interconexión. Una red de interconexión por naturaleza es una estructura compartida por todos los elementos del sistema que están conectados, y donde los diferentes flujos de tráfico que transitan la red hacen uso colectivo de los recursos de esta. Por ello, si el deadlock no es contemplado en el diseño, la aparición de uno inhabilita el funcionamiento global de la red. En este trabajo, se aborda el estudio de una topología de red moderna denominada HyperX, que tiene las capacidades suficientes para ser usada en los computadores actuales mas po- tentes. Adicionalmente, se han descrito un conjunto de funciones de encaminamiento para esta topología que utilizan diferentes tipos de técnicas para la evitación del deadlock. Entre los encaminamientos, se encuentra DAL, un encaminamiento completamente adaptativo que utiliza un canal de escape como mecanismo de evitación de deadlock, y Omni-WAR, que también es completamente adaptativo, pero que atraviesa los canales virtuales en orden as- cendente para evitar el deadlock. Como objetivo, este trabajo pretende introducir la topología HyperX formalmente, su implementación en el simulador de redes Booksim2, y la evalua- ción de las funciones de encaminamiento propuestas mediante un conjunto de métricas. Se tomarán métricas del rendimiento en escenarios adversos y benignos. Como conclusión, se ha deducido que los encaminamientos completamente adaptativos no mínimos son los que mejor funcionan en la HyperX, y por lo tanto la evitación del deadlock mediante restricción de caminos no es una buena técnica. Además, entre el uso de canal de escape y escalera, el uso de canales de escape precisa de menos recursos que la escalera. También, se ha observado que en algunas mediciones para determinados tráficos ambos mecanismos de evasión de deadlock conllevan una pérdida de fairness. |
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