[发明专利]优化超立方体网络中的数据传输

说明书

技术领域

本发明涉及一种对处理设备的超立方体网络进行操作的方法。在一个实施例中，本发明提供了一种通过计算用于处理数据的中心位置而优化超立方体网络内的数据传输的机制。

背景技术

在许多计算环境中，多个处理设备在网络中被连接在一起。例如，高度复杂的软件产品可以跨连接在一起的多个物理机器进行划分。类似地，在互联网上所执行的任务经常由作为网络连接在一起的多个服务器来实施。这样的多个处理设备的另外的示例处于诸如超级计算机的个体机器之内，该超级计算机经由在该单部机器内提供多个处理设备而提供极大的处理能力。

当多个处理设备参与到要求来自多个位置的数据的计算中时，可能需要处理设备向单个点输送一定数量的数据以便能够对计算进行评估。其示例是分布式数据库中的联合查询，其中来自两个表的数据必须被合并到共用节点以便对该联合查询进行评估。数据在网络中的不同处理设备处可能在不同卷（differing volumes）中存在。

一些计算机网络特别是大量并行的超级计算机以超立方体拓扑进行配置。在这种拓扑中，每个处理设备具有与之相连的少量相邻设备。为了将数据从一台处理设备传送至已知目的地，要根据指明该处理设备在超立方体网络中的位置的处理设备逻辑地址在连续的相邻设备之间进行输送直至到达目的地。例如，更多信息参见http://en.wikipedia.org/wiki/MIMD#Hypercube_interconnection_network。

当需要数据从多个处理设备传送至单个位置进行处理时，如果数据数量很高和/或网络中的处理设备之间的带宽很低，则期望选择将所有数据传送至具体处理设备，以使得所传送的数据总量得以最小化，由此在执行计算时使用最小的网络带宽。在这种情况下，需要一种用于在这样的网络中确定理想处理设备的位置的方法和系统。

发明内容

因此，本发明的目标是对现有技术加以改进。

根据本发明的第一方面，提供了一种对处理设备的超立方体网络进行操作的方法，该包括确定多个处理设备存储有要在单个处理设备处进行处理的数据，获得存储有要处理的数据的多个处理设备的地址，确定存储有要处理的数据的多个处理设备的地址中的每个数位的最常用数字，生成针对每个数位包括所确定的最常用数字的新地址，以及将有要处理的数据传送至具有所生成的新地址的处理设备。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括处理设备的超立方体网络的系统，该系统被操作以确定多个处理设备存储有要在单个处理设备处进行处理的数据，获得存储有要处理的数据的多个处理设备的地址，确定存储有要处理的数据的多个处理设备的地址的每个数位的最常用数字，生成包括针对每个数位所确定的最常用数字的新地址，以及将要处理的数据传送至具有所生成的新地址的处理设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种在计算机可读介质上的用于对处理设备的超立方体网络进行操作的计算机程序产品，该产品包括用于如下的指令：确定多个处理设备存储有要在单个处理设备处进行处理的数据，获得存储有要处理的数据的多个处理设备的地址，确定存储有要处理的数据的多个处理设备的地址中的每个数位最常用数字，生成针对每个数位包括所确定的最常用数字的新地址，以及将要处理的数据传送至具有所生成的新地址的处理设备。

因此，有可能提供一种用于在已知待检索数据的分布时确定超立方体网络中的哪个处理设备将导致网络业务的最小总量的机制。其优势在于，跨超立方体网络提高了数据密集分布的计算的吞吐量。例如，在其中四个设备存储有必须要在单个位置进行处理的数据的十六个处理设备的网络中，以上的方法和系统将会确定这十六个处理设备中的哪一个应当进行该工作，同时使得网络内所要求的数据传输的数量最小化。所选择的处理设备可以是存储有数据的四个设备之一或者可以是网络中完全不同的处理设备。

构成超立方体网络的处理设备可以是超级计算机内的个体处理器，该超级计算机例如具有附接至每个个体处理器的存储器。该处理设备可以是诸如标准台式计算机的机器，它们例如经由以太网连接在一起而形成设备的网络。类似地，该处理设备可以在地理上进行分布并且通过诸如互联网的广域网进行连接。构成超立方体网络的处理设备无需是相同的，可以将不同机器连接在一起作为网络，例如服务器和客户端设备的网络。