并行到新兴计算及互连网络特性研究

### 并行到新兴计算及互连网络特性研究 #### 1. 集中式基础设施与机会通信 集中式基础设施节点能够支持机会通信，其机制主要包括两方面：一是检测系统范围内的移动模式；二是为移动设备执行资源消耗大的估计计算。 为了预测用户移动行为的不同方面，包括检测移动模式，引入了半马尔可夫模型，并给出了一系列合适的方程。通过开发的参考协议表明，路由不需要高延迟、高成本的缓冲和过高的开销。该工作重点在于基础设施能够支持利用通信机会的各种网络协议，借助大量准确的用户和系统级预测。这种方法允许使用更完整、复杂的移动模型，而这些模型很难集成到资源受限的移动设备中。 以下是半马尔可夫协议的伪代码： ```plaintext ' This function is executed every time the mobile node (e.g., node A) contacts any other node (e.g., node B) function NewContact (node B): ' Updates the local contact history of node A UpdateContactHistory (node B) if (B is an infrastructure node): ' Node A communicates its local contact history with the infrastructure CommunicateContactHistory () ' Retrieves fresh predictors from the infrastructure (can be tabular data with the upcoming predicted values or distribution parameters after curve fitting) RetrieveHiConValues () ' Forwards the pending data to the Internet ForwardDataToInternet () end if if (B is a mobile node): ' Retrieves the last time node B was connected to the infrastructure lasttimeBconnected = RetrieveLastTimeConnected (node B) ' Calculates how much time passed since node B reached the infrastructure timep assed forB= curre nttim e() – lasttimeBconnected ' Calculates how much time passed since node A reached the infrastructure timep assed forA= curre nttim e() – lasttimeAconnected ' Calculates the latest hicon values for nodes A, B hAcon = hicon (node A, timepassedforA) hBcon = hicon (node B, timepassedforB) if (hAcon>=hBcon): ' Keeps the pending data to node A KeepData () else ' Forwards the pending data to node B ForwardData (node B) end if end if end function ``` #### 2. 互连网络的结构特性与容错性 随着技术的进步，具有越来越多互连计算节点的多处理器系统成为现实。这种系统的底层拓扑结构是互连网络，它可以用图来表示。例如在多处理器超级计算机中，顶点代表处理器，边代表两个处理器之间的链接。 由于处理器和/或链接可能会出现故障，因此需要提出容错性测量方法。最基本的测量方法是图的顶点连通性和边连通性： - **边连通性**：对于一个连通图，边连通性是指删除最少数量的边使图不连通的边的数量。 - **顶点连通性**：对于一个连通的非完全图，顶点连通性是指删除最少数量的顶点使图不连通的顶点的数量。对于有n个顶