Verbindungsnetzwerke für parallel und verteilte Systeme.pdf

nem verkehrsreichen Knoten warten würden. Diese Annahme ist jedoch nicht
immer gerechtfertigt. Ebenso wird die potentielle Zeitersparnis, die bei einem
adaptiven Routing-Verfahren zu gewinnen ist, durch die Ausführungszeit des
Verfahrens teilweise wieder aufgezehrt, da es komplexer als deterministisches
Routing ist und deshalb mehr Zeit benötigt.
Adaptives Routing bedeutet immer ein Abwägen zwischen dem damit verbundenen
höheren Aufwand und dem erzielbaren Gewinn. Glass und Ni
[Glass92] beispielsweise haben gezeigt, daß in einem 16x16 Gitter ein einfaches
x-y-Routing-Schema gegenüber adaptiven Verfahren überlegen ist. Deshalb
kann man nicht sagen, daß Adaptivität in jedem Fall besser geeignet ist,
vielmehr muß im Einzelfall abgewogen werden. In den meisten praktischen
Fällen wird nicht analytisch sondern durch Simulation die Tauglichkeit eines
Verfahrens geprüft. Dazu werden die wichtigsten Netzparameter von Bandbreite
und Latenz für verschiedene Verkehrsanforderungen simulativ ermittelt.
Ein einfaches Beispiel für eine verkehrsabhängige Routing-Methode ist das
adaptive x-y-z- bzw. e-Cube Routing.
Adaptives x-y-z- und e-Cube Routing
Sowohl beim x-y-z- als auch beim e-Cube Routing gibt es die Möglichkeit, die
Reihenfolge der Dimensionen, entlang denen ein Paket transportiert wird, flexibel
zu handhaben und zwar dergestalt, daß eine Dimension nur dann beschritten
werden darf, wenn der dazugehörende Kanal frei ist. Dadurch werden
die Wartezeiten verkürzt, die beim Durchgang durch das Netz an belegten Netzressourcen
entstehen. Dies wird als adaptives x-y-z- bzw. e-Cube Routing bezeichnet.
Ist beim adaptiven x-y-z- bzw. e-Cube Routing der Kanal einer benötigten
Dimension zu einem bestimmten Zeitpunkt belegt, wird das Paket auf
einem anderen Kanal einer anderen Dimension eingespeist, der zu diesem Zeitpunkt
frei ist und der ebenfalls für den Pfad des Pakets benötigt wird. Dadurch
kann die Latenzeit verkürzt und der Datendurchsatz gesteigert werden, weil die
zu übertragenden Pakete in den Puffern der Knoten nur solange gespeichert
werden müssen, bis ein beliebiger Kanal aus der Menge der zulässigen Kanäle
frei ist. Darüberhinaus können mit adaptivem x-y-z- und e-Cube Routing defekte
Kanäle und Zwischenknoten umgangen werden.
3.10.3 Allgemeine, adaptive Routing-Verfahren
Zur Durchführung von adaptivem Routing gibt es mehrere Möglichkeiten, die
man hinsichtlich der Parameter Weglänge, Wegewahl und Rückverfolgung
(Backtracking) unterscheidet. Dementsprechend kann man für adaptive Routing-Verfahren
eine Gliederung, wie sie in Bild 3.13 gezeigt ist, angeben.
Jeder der drei Parameter kann zwei Zustände annehmen, so daß insgesamt 8
verschiedene Routing-Varianten existieren. Dabei ist die Weglänge l ein Maß
für die Zahl der Zwischenknoten K, die bis zum Empfänger durchlaufen werden
müssen, gemäß l = K +1. Die Wegewahl kennzeichnet die Zahl der alternativen
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