Performance Analysis of Packet Switch Interconnection Networks with Output Buffer Modules

출구 버퍼모듈을 갖는 패킷 교환식 상호 연결 망의 성능 분석

Packet-switched multistage interconnection networks(MINs) have been widely used for digital switching systems and super computers. In this paper we show that multiple packets in a switching element can move to the succeeding switching element in one network cycle by fully utilizing the cycle bandwidth. Only one packet movement was usually assumed in typical MINs. we present an analytical model for the MNs with the multiple packet movement scheme, and validate it by computer simulation. Comparisons with the traditional MINs of single packet movement reveal that the throughput is increased up to about 30% for practical size MINs. Similar result was also obtained for delays. The performance increase is more significant when the network traffic is nonuniform.

패킷교환식 다단계 상호 연결 망은 디지털 교환시스템과 슈퍼 컴퓨터분야에서 널리 이용되어 왔다. 본 논문에서 교환 요소내부의 여러 개의 패킷이 한 네트워크 주기동안 그 주기의 대역폭을 충분히 사용함으로써 다음 단계의 교환 요소로 전송되어 질 수 있음을 보인다. 기존의 상호 연결 망에서는 보통 하나의 패킷 전송을 가정했다. 다중 패킷 전송방식이 도입된 다단계 상호 연결 망의 분석적 모델이 소개되고, 컴퓨터 시뮬레이션에 의하여 그 모델의 타당성을 입증한다. 단일 패킷 전송방식을 이용한 전형적인 다단계 상호 연결 망과의 비교는 실용적인 크기의 연결 망에 대하여 처리율이 약 30% 정도까지 증가함을 보여준다. 비슷한 결과가 지연시간에 있어서도 얻어진다. 네트워크 전송량이 불균등한 분포를 나타내는 경우의 성능 향상은 더욱 중요하다.