(SCI) - Technologie und Leistungsanalysen.pdf

auf Schaltern mit durchgängigen Ringen und multiplen B-Links sowie auf Topologien
mit einer höheren Permutationsbasis als zwei beruhen.
Aufgrund des möglicher Einsatzes der Netze bei Echtzeitanwendungen wird
Augenmerk darauf gelegt, ab welcher Eingangsrate Paketverluste erstmalig
auftreten. Der Punkt der ersten Verluste spielt eine größere Rolle als der früher
betrachtete Sättigungspunkt, bei dem der maximale Netzdurchsatz erreicht
wird, da bei Echtzeitanwendungen Daten mit einer vorgegebenen Ankunftsrate
empfangen und weitergeleitet werden müssen. Zusätzlich muß eine bestimmte
Fehlerquote garantiert werden. Die Fehlerquote wiederum entspricht bei SCI
den Paketverlusten, da die sichere Übertragung einmal in das Netz eingespeister
Daten aufgrund der CRC-Prüfsummen und Protokolle gewährleistet ist. Paketverluste
treten bereits vor der Einspeisung in das Netz an der Schnittstelle zu
SCI auf, sobald die Datenrate zu hoch wird.
Die Untersuchungen beruhen auf Simulationen, die, sofern nicht anders vermerkt,
bei Netzen der Größe 16x16 durchgeführt wurden, und bei denen Sender,
die z.B. Meßaufnahmesensoren sein können, Daten mit deterministischer
Rate in das Netz einspeisen. Die Zuordnung von Sendern zu Empfängern auf
der anderen Seite des Netzes erfolgt dabei zufällig und wird vor Beginn einer
Simulation mit Hilfe eines Zufallszahlengenerators vorgenommen. Das heißt,
daß während der Simulation jedem Sender genau ein Empfänger fest zugeordnet
ist. Dies wird auch als „Distributed Target“-Methode bezeichnet. Des weiteren
hat jeder Sender dieselbe Datenrate.
Die mit den Banyan-Topologien durchgeführten Simulationen verwenden
die Timing-Daten von LC2-basierten Link-Controller-Bausteinen mit 500 MB/
s Link- und 600 MB/s B-Link-Geschwindigkeit. Aus diesen Bausteinen werden
Vier-Port-Schalter aufgebaut, die je nach Netztopologie miteinander verbunden
sind.
9.2 Banyan-Netze mit Ringlet-Schaltern
9.2.1 Omega-Netz
In Bild 9.2.1 ist die Topologie eines Omega-Netzes in Ringlet-Struktur exemplarisch
dargestellt. Die Leistungsanalyse dieses Netzes bestehend aus Mono-
B-Link-Schaltern ist in Bild 9.2.2 zu sehen. Hier sind in einem Diagramm
Durchsatz, Paketverluste und der Maximalwert der Latenz aufgezeichnet. Die
Simulation zeigt, daß das Netz bzgl. des Durchsatzes dasselbe Sättigungsverhalten
aufweist, wie die Schalter, aus denen es besteht: nach einer linear ansteigenden
Geraden geht der Durchsatz in die Waagrechte über. Der Punkt, bei dem
die ersten Paketverluste in Höhe von 52 MB/s auftreten, liegt bei 1200 MB/s
akkumulierter Eingangsdatenrate. Die Sättigung des Netzes wird bei 2000 MB/
s erreicht. Dabei erhält man einen Durchsatz von 997 MB/s bei 524 MB/s an
425