• 제목/요약/키워드: multistage switch

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MIN(Multistage Interconnection Networks)망을 이용한 가상 입력 버퍼 반얀 스위치 설계 (A Virtual Partially Shared Input-Buffered Banyan Switch Based on Multistage Interconnection Networks)

  • 권영호;김문기;이병호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.301-303
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    • 2004
  • 현재 ATM 망에서 다양한 형태의 스위치 구조가 제안 되었으며 스위치 구조는 크게blocking 과 nonblocking 스위치로 나눌 수 있다. nonblocking 스위치는 버퍼의 위치에 따라 input queuing, output queuing, shared buffer switch로 나뉘며 그 중에 입력 버퍼형은 하드웨어 구현이 쉬운 장점이 있으나 HOL블로킹으로 인하여 처리 효율이 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 입력 버퍼형 ATM 교환기의 문제점을 해결하기 위하여 가상적인 입력버퍼와 MUX를 이용한 입력버퍼형 반얀 스위치 모델을 제안한다.

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출력 버퍼형${\alpha}{\times}{\alpha}$스위치로 구성된 다단 연결망의 성능 분석 (Performance Evaluation of a Multistage Interconnection Network with Output-Buffered ${\alpha}{\times}{\alpha}$ Switches)

  • 신태지;양명국
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제29권6호
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    • pp.738-748
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    • 2002
  • 본 논문에서는, ${\alpha}{\times}{\alpha}$ 출력 버퍼 스위치로 구성된 다단 연결 망(Multistage Interconnection Network, MIN)의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 다단 연결 망 내부의 데이타 충들 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전공되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 ${\alpha}{\times}{\alpha}$스위치의 성능, 즉 네트웍 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트웍 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트웍 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 모든 종류의 다단 연결 망 성 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 곁과를 보며 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한, 분석 결과 스위치 내부에 많은 버퍼를 장착할수록 정상상태 처리율의 증가율은 감소하고, 네트웍 지연시간은 증가하는 것으로 나타났다.

분산 공유메모리 환경의 다단계 버스망에서 트래픽에 적응하는 동적 라우팅 알고리즘 (A Dynamic Routing Algorithm Adaptive to Traffic for Multistage Bus Networks in Distributed Shared Memory Environment)

  • 홍강운;전창호
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권4호
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    • pp.547-554
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    • 2002
  • 본 논문은 분산 공유메모리 환경의 다단계 버스망을 위한 동적 라우팅 방범을 제안한다. 제안된 라우팅 방법의 특징은 다단계 버스망이 제공하는 잉여경로를 활용하고 스위치 트래픽에 따라 적응적으로 경로를 결정하여 스위치의 트래픽을 분산시키는 것이다. 구체적으로는 잉여경로 상의 다음 단계 스위치의 트래픽 정도가 높고 낮음을 판단하여 트래픽 정도가 낮은 스위치로 패킷을 전달한다. 그 결과 평균 응답시간과 스위치상의 평균 대기패킷수를 줄이는 효과를 얻는다. 프로세서수와 스위치 크기를 변화시키면서 시뮬레이션을 하여 제안된 알고리즘이 잉여경로를 고려하지 않는 기존의 알고리즘에 비하여 평균 응답시간은 약 9%, 스위치 상의 평균 대기패킷수는 21.6% 정토 향상시킨다는 것을 보여준다

핫스팟을 발생시 출력 버퍼형 $a{\times}a$ 스위치로 구성된 다단 연결망의 성능분석 (Performance Evaluation for a Multistage Interconnection Network with Buffered $a{\times}a$ Switches under Hot-spot Environment)

  • 김정윤;신태지;양명국
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권3호
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    • pp.193-202
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    • 2007
  • 본 논문에서는, $a{\times}a$ 출력 버퍼 스위치로 구성되며 핫스팟이 발생하는 다단 연결 망 (Multistage Interconnection Network, MIN)의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트워크 내부의 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 성능분석 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 버퍼를 장착한 $a{\times}a$ 스위치의 성능, 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 모든 종류의 다단 연결망 성능 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시abf레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

다단계 상호 연결망 기반의 다중 스위치 구조를 갖는 입력 버퍼형 이중 반얀 스위치 (An Input-Buffered Dual-Banyan Switch with Multiple Switching Fabrics Based on Multistage Interconnection Networks)

  • 박성원;이창범
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권4호
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    • pp.463-470
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    • 2003
  • ATM망에서 사용하기 위해 다양한 형태의 스위치 구조가 제안되어 왔으며, 다단계 상호 연결망은 오늘날 망연동시 널리 사용되는 ATM 교환시스템을 구성하는 중요한 요소이다. 이러한 상호 연결망에서 가장 잘 알려진 형태중의 하나가 반얀망이다. 반얀망은 라우팅 체계의 단순함과 하드웨어 복잡도가 단순하다는 점 때문에 많이 사용되어 왔으나, 처리 효율이 내부 블록킹과 출력에서의 혼잡도에 의해 크게 제한되는 단점이 있다. 본 논문에서는 스위치 내에서의 이러한 내부 블록킹 및 HOL 블록킹을 피하기 위해 다중 스위칭 패브릭 구조를 사용하는 입력 버퍼형 이중 반얀 스위치 모델을 제안한다. 성능 분석과 시뮬레이션을 통해서 제안한 본 모델이 기존 다른 반얀 스위치 구조에 비해 우수한 96%의 처리율과 낮은 셀 지연을 가지고 있음을 보여준다.

공유 버스와 공유 메모리 스위치를 이용한 멀티캐스트 ATM 스위치 구조 (A Multicast ATM Switch Architecture using Shared Bus and Shared Memory Switch)

  • 강행익;박영근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8B호
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    • pp.1401-1411
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    • 1999
  • 멀티미디어 서비스의 증가에 따라 멀티캐스팅(Multicasting)은 ATM 스위치 디자인에 있어 중요성을 더해가고 있다. 기존의 다단 연결 구조에서 멀티캐스트에 의한 트래픽 팽창의 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 고속의 버스와 공유 메모리 스위치를 이용한 멀티캐스트 스위치를 제안한다. 고속의 시분할 버스를 연결 매체로 사용하며 공유 메모리 스위치를 단위 모듈로 하는 구조를 채택하여 용이한 포트 확장성을 제공한다. 트래픽 중재 기법을 사용하여 내부 블러킹을 없애며, 시뮬레이션을 통해 데이터 처리율이나 셀지연 측면에서의 스위치 성능을 확인한다.

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단조 버퍼링 방식을 이용한 Banyan형 ATM 스위치의 성능평가 (The Performance of Banyan Type ATM Switch using Monotonic Buffering Scheme)

  • 김범식;우찬일;신인철
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1997년도 추계학술대회 발표논문집:21세기를 향한 정보통신 기술의 전망
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    • pp.147-161
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    • 1997
  • In the future, the performance of B-lSDN offering the multimedia and a various service depends on the performance of switch that is the important factor consisting of network. Bufferless banyan network consisted of MIN(multistage interconnection network) selected for- the fabric of ATM switch and has a limitation of performance because of blocking. Input buffered banyan networks with FIFO(first-in first-out) buffering scheme for the reduction of blocking and the cell bypass queueing theory for the reduction of HOL(head of line) blocking were seperately compared of the performance of switch. Specially input buffered banyan networks were applied monotonic buffering scheme that was proposed. As a result of simulation, Buffered Banyan Network with cell bypass queueing theory showed better performance than FIFO type input buffered Banyan network. Monotonic increase buffering scheme showed better performance than Monotonic decrease buffering scheme.

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HOL 블록킹을 위한 그룹형 입력버퍼 ATM 스위치 (A Grouped Input Buffered ATM switch for the HOL Blocking)

  • 김충헌;손유익
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권4호
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    • pp.485-492
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    • 2003
  • 본 논문에서는 ATM 스위치에서 복수개의 입력버퍼를 사용하는 경우 HOL 블록킹에 의한 성능 저하의 영향을 최소화하기 위하여 입력버퍼 방식을 개선한 그룹형 버퍼 방식의 새로운 스위치구조를 제안한다. 스위치 내부 구조는 네트워크의 구조적 특성에 따라 분할된 서브 네트워크들을 단계별로 재귀적 방법으로 그룹화하여 구성된다. 이것은 블록된 셀을 전송하기 위하여 그룹간에 추가적인 경로와 버퍼를 제공하게 함으로써 HOL 블록킹에 의한 영향을 감소시킬수 있으며, 따라서 스위치의 성능이 향상되는 결과를 나타낸다. 처리율, 셀 손실율, 지연, 시스템 파워 등의 척도를 고려한 시뮬레이션을 통하여 기존의 모델과 비교, 분석하였다.

광 다단계 상호연결망의 단일 누화고장에 대한 해석적 고장진단 기법 (Analytical Diagnosis of Single Crosstalk-Fault in Optical Multistage Interconnection Networks)

  • 김영재;조광현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.256-263
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    • 2002
  • Optical Multistage Interconnection Networks(OMINs) comprising photonic switches have been studied extensively as important interconnecting building blocks for communication networks and parallel computing systems. A basic element of photonic switching networks is a 2$\times$2 directional coupler with two inputs and two outputs. This paper is concerned with the diagnosis of cross-talk-faults in OMINs. As the size of today's network becomes very large, the conventional diagnosis methods based on tests and simulation have become inefficient, or even more, impractical. In this paper, we propose a simple and easily implementable algorithm for detection and isolation of the single crosstalk-fault in OMINs. Specifically, we develope an algorithm fur the isolation of the source fault in switching elements whenever the single crosstalk-fault is detected in OMINS. The proposed algorithm is illustrated by an example of 16$\times$16 banyan network.