遞歸性多對(duì)多網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹谱鞣椒?br>【專(zhuān)利說(shuō)明】遞歸性多對(duì)多網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br>[0001]優(yōu)先權(quán)?目息
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年7月27日由YolinLih等人提交的、美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?1/676，587、發(fā)明名稱(chēng)為“遞歸性多對(duì)多網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹钡拿绹?guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在本申請(qǐng)中。
[0003]關(guān)于美國(guó)聯(lián)邦政府資助的研發(fā)項(xiàng)目的聲明
[0004]不適用。
[0005]縮微平片附件的引用
[0006]不適用。
【背景技術(shù)】
[0007]互連網(wǎng)絡(luò)可以指在其組件或節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)通信的任何系統(tǒng)?；ミB網(wǎng)絡(luò)可以是任何交換機(jī)、路由器、處理器-存儲(chǔ)器、輸入/輸出(1/0)、片上系統(tǒng)(SoC)、多芯片或其他網(wǎng)絡(luò)。SoC可以指將計(jì)算機(jī)或其他復(fù)雜電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)的全部功能整合到單獨(dú)的集成電路或芯片上的系統(tǒng)。
[0008]互連網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)可在所謂的事務(wù)中從一個(gè)節(jié)點(diǎn)交換到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。事務(wù)可包括請(qǐng)求數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)及確認(rèn)收到數(shù)據(jù)等階段。數(shù)據(jù)可以報(bào)文的形式進(jìn)行交換，其中報(bào)文通常包括帶有控制信息的頭部及帶有作為傳輸目標(biāo)的數(shù)據(jù)的信息體。
[0009]網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇芍富ミB網(wǎng)絡(luò)或其他網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)布局。拓?fù)湓O(shè)計(jì)可影響網(wǎng)絡(luò)性能、成本、功耗及靈活性。例如，相對(duì)于第二種拓?fù)漕?lèi)型，第一種拓?fù)漕?lèi)型可允許更快地完成事務(wù)。然而，相對(duì)于第一種拓?fù)漕?lèi)型，第二種拓?fù)漕?lèi)型需要的硬件可能更便宜。因此，拓?fù)湓O(shè)計(jì)涉及到權(quán)衡許多因素，是網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的重要方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種互連網(wǎng)絡(luò)，包括:ΝΚ個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中N為2或大于2的整數(shù)，表示網(wǎng)絡(luò)的等級(jí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)包括N個(gè)端口，K為I或大于I的整數(shù)，表示網(wǎng)絡(luò)的遞歸層次，其中預(yù)留N個(gè)端口可用于遞歸；及NK-1個(gè)節(jié)點(diǎn)集群，其中各個(gè)集群包括N個(gè)節(jié)點(diǎn)，各個(gè)集群內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)直接與所述集群內(nèi)的其余各個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，且各個(gè)集群直接與至少一個(gè)其余集群相連。
[0011]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種互連網(wǎng)絡(luò)，包括:多個(gè)集群間鏈路；多個(gè)集群內(nèi)鏈路；及多個(gè)集群，其中各個(gè)集群通過(guò)集群間鏈路直接與至少一個(gè)其他集群相連，各個(gè)集群包括N個(gè)節(jié)點(diǎn)，N為2或大于2的整數(shù)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)包括N個(gè)端口，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)集群內(nèi)鏈路直接與同一集群內(nèi)的其余各個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，其中預(yù)留N個(gè)集群間鏈路可用于遞歸。
[0012]在再一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種互連網(wǎng)絡(luò)，包括:多個(gè)集群間鏈路；多個(gè)集群內(nèi)鏈路；及多個(gè)集群，其中各個(gè)集群通過(guò)集群間鏈路直接與至少一個(gè)其余集群相連，第一集群集合內(nèi)的各個(gè)集群包括N個(gè)節(jié)點(diǎn)，N為2或大于2的整數(shù)，所述第一集群集合內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)包括N個(gè)端口，所述第一集群集合內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)集群內(nèi)鏈路直接與同一集群內(nèi)的其余各個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，各個(gè)其余集群是第二集群集合的組成部分，所述第二集群集合內(nèi)的至少一個(gè)非一致性節(jié)點(diǎn)包括M個(gè)端口，M為2或大于2且不等于N的整數(shù)，所述第二集群集合內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)集群內(nèi)鏈路直接與同一集群內(nèi)的至少一個(gè)其余節(jié)點(diǎn)相連，其中預(yù)留至少一個(gè)集群間鏈路可用于遞歸。
[0013]在再一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種互連網(wǎng)絡(luò)，包括:多個(gè)集群間鏈路；多個(gè)集群內(nèi)鏈路；及多個(gè)集群，其中各個(gè)集群通過(guò)集群間鏈路直接與至少一個(gè)其余集群相連，第一集群集合內(nèi)的各個(gè)集群包括N個(gè)節(jié)點(diǎn)，N為2或大于2的整數(shù)，所述第一集群集合內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)包括N個(gè)端口，所述第一集群集合內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)集群內(nèi)鏈路直接與同一集群內(nèi)的其余各個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，各個(gè)其余集群是第二集群集合的組成部分，所述第二集群集合內(nèi)的至少一個(gè)非一致性集群包括L個(gè)節(jié)點(diǎn)，L為2或大于2且不等于N的整數(shù)，所述第二集群集合內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)集群內(nèi)鏈路直接與同一集群內(nèi)的至少一個(gè)其余節(jié)點(diǎn)相連，其中預(yù)留至少一個(gè)集群間鏈路可用于遞歸。
[0014]在再一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種方法，包括:提供網(wǎng)絡(luò)；為所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，其中所述拓?fù)浒∟K個(gè)節(jié)點(diǎn)和NK-1個(gè)節(jié)點(diǎn)集群，N為2或大于2的整數(shù)，表示網(wǎng)絡(luò)的等級(jí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)包括N個(gè)端口，K為I或大于I的整數(shù)，表示網(wǎng)絡(luò)的遞歸層次，預(yù)留N個(gè)端口可用于遞歸，各個(gè)集群包括N個(gè)節(jié)點(diǎn)，各個(gè)集群內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)直接與所述集群內(nèi)的其余各個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，各個(gè)集群直接與至少一個(gè)其余集群相連；及部署所述網(wǎng)絡(luò)。
[0015]下文通過(guò)具體實(shí)施例結(jié)合附圖及權(quán)利要求書(shū)進(jìn)一步說(shuō)明上述及其他特征。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更完整地理解本發(fā)明，請(qǐng)結(jié)合附圖及具體實(shí)施例參考以下簡(jiǎn)要說(shuō)明，其中類(lèi)似的附圖標(biāo)號(hào)表示類(lèi)似的部件。
[0017]圖1是具有環(huán)形拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0018]圖2是具有環(huán)面拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)的不意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的另一種三級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的再一種三級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的再一種三級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的四級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0024]圖8是本發(fā)明實(shí)施例的另一種四級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0025]圖9是本發(fā)明實(shí)施例的再一種四級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0026]圖10是本發(fā)明實(shí)施例的再一種四級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0027]圖11是本發(fā)明實(shí)施例的再一種四級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0028]圖12是本發(fā)明實(shí)施例的五級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0029]圖13是本發(fā)明實(shí)施例的另一種五級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0030]圖14是本發(fā)明實(shí)施例的再一種五級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0031]圖15是本發(fā)明實(shí)施例的六級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0032]圖16是本發(fā)明實(shí)施例的另一種六級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0033]圖17是本發(fā)明實(shí)施例的再一種六級(jí)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0034]圖18是本發(fā)明實(shí)施例的非一致網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0035]圖19是本發(fā)明實(shí)施例的一種方法的流程圖。
[0036]圖20是本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]一開(kāi)始，應(yīng)理解的是，盡管下文提供了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性實(shí)施方式，所公開(kāi)的系統(tǒng)和/或方法可采用任何數(shù)量的當(dāng)前已知或已存在的技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明并不局限于下文說(shuō)明的示例性實(shí)現(xiàn)方式、附圖及技術(shù)，包括本發(fā)明所示并說(shuō)明的示例性設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方式，而可在隨附的權(quán)利要求書(shū)范圍及其同等范圍內(nèi)予以修改。
[0038]圖1是具有環(huán)形網(wǎng)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)100的示意圖。所述網(wǎng)絡(luò)100也可稱(chēng)為環(huán)網(wǎng)。所述網(wǎng)絡(luò)100可包括16個(gè)節(jié)點(diǎn)110和16條鏈路120。術(shù)語(yǔ)“鏈路”可與術(shù)語(yǔ)“連接”互換使用，可指用于傳輸數(shù)據(jù)的任何物理或邏輯連接。鏈路可位于網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，且允許數(shù)據(jù)在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行傳輸。等級(jí)數(shù)量可表示各個(gè)節(jié)點(diǎn)的端口數(shù)量。在所述網(wǎng)絡(luò)100中，各節(jié)點(diǎn)110可包括兩個(gè)端口，因此，所述網(wǎng)絡(luò)100可稱(chēng)為二級(jí)網(wǎng)絡(luò)?？梢?jiàn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)與其相關(guān)聯(lián)的鏈路120，因而各個(gè)節(jié)點(diǎn)110包括兩個(gè)端口。換言之，各個(gè)鏈路120可從相應(yīng)節(jié)點(diǎn)110的端口開(kāi)始。端口可與硬件成本相關(guān)聯(lián)。因此，環(huán)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)在于其可提供相對(duì)較少端口，因此比其他拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的成本低。此外，環(huán)網(wǎng)可包括任何數(shù)量的節(jié)點(diǎn)，因此可以為任何長(zhǎng)度。
[0039]然而，環(huán)網(wǎng)也有一些缺點(diǎn)。如圖所示，各個(gè)節(jié)點(diǎn)110可具有只連接兩個(gè)其他節(jié)點(diǎn)110的鏈路120。例如，節(jié)點(diǎn)1102可具有連接節(jié)點(diǎn)1101的鏈路1201和連接節(jié)點(diǎn)1103的鏈路1202。有時(shí)，可能會(huì)在非連續(xù)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間發(fā)生數(shù)據(jù)事務(wù)。在這種情況下，數(shù)據(jù)報(bào)文可通過(guò)多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和鏈路。各個(gè)此類(lèi)鏈路可稱(chēng)為一跳。例如，如果所述節(jié)點(diǎn)1101與所述節(jié)點(diǎn)1105之間存在事務(wù)，則報(bào)文可能需要通過(guò)節(jié)點(diǎn)1102、1103、1104及鏈路1201、1202、1203、1204。相應(yīng)地，所述事務(wù)可能需要四跳。在所述網(wǎng)絡(luò)100中，最長(zhǎng)跳數(shù)，例如從節(jié)點(diǎn)1101至節(jié)點(diǎn)1109的跳數(shù)，可以為8。通常來(lái)說(shuō)，包括N個(gè)節(jié)點(diǎn)的環(huán)網(wǎng)的最長(zhǎng)跳數(shù)約為N/2、平均跳數(shù)約為N/4。因此，環(huán)網(wǎng)具有如下缺點(diǎn)，即相對(duì)于其他拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)，對(duì)于某些事務(wù)，環(huán)網(wǎng)可能需要相對(duì)更長(zhǎng)的跳數(shù)。該更長(zhǎng)的跳數(shù)可能導(dǎo)致延遲增加，所述延遲可稱(chēng)為完成事務(wù)的時(shí)延，因?yàn)閳?bào)文必須經(jīng)歷更長(zhǎng)的路徑。此外，環(huán)網(wǎng)可能面臨更多的報(bào)文爭(zhēng)用及其他路由問(wèn)題。來(lái)自不同事務(wù)的報(bào)文試圖在同一時(shí)刻通過(guò)同一鏈路時(shí)，會(huì)發(fā)生報(bào)文爭(zhēng)用，從而造成該鏈路的報(bào)文流量瓶頸。由于節(jié)點(diǎn)間缺少直接鏈路，報(bào)文爭(zhēng)用會(huì)增多，因而即使報(bào)文的目的節(jié)點(diǎn)不