Новосибирский государственный университет Факультет информационных технологий

А.М.Федотов

Словарь терминов в коллекции "Вычислительные системы"

Топология Клоза

Сеть Клоза (Клоша) - вид многоступенчатой сети, впервые формально описанной Чарльзом Клозом в 1953 году.

Клоз показал, что многоступенчатая сеть на основе элементов типа кроссбар, содержащая не менее трех ступеней, может обладать характеристиками неблокирующей сети.
Сеть Клоза с тремя ступенями, показанная на рисунке (см. дополнительно файл .pdf), содержит r₁ кроссбаров во входной ступени, m кроссбаров в промежуточной ступени и r₂ кроссбаров в выходной ступени. У каждого коммутатора входной ступени есть n₁, входов и m выходов - по одному выходу на каждый кроссбар промежуточной ступени. Коммутаторы промежуточной ступени имеют r₁ входов по числу кроссбаров входной ступени и r₂ выходов, что соответствует количеству переключателей в выходной ступени cети. Выходная ступень сети строится из кроссбаров с m входами и n₂ выходами. Отсюда числа n₁, n₂, r₁, r₂ и m полностью определяют сеть. Число входов сети N = r₁n₁, а выходов - M = r₂n₂.
Связи внутри составного коммутатора организованы по следующим правилам:
▪ k-й выход i-го входного коммутатора соединен с i-м входом k-го промежуточного коммутатора;
▪ k-й вход j-го выходного коммутатора соединен с j-м выходом k-го промежуточного коммутатора.
Каждый модуль первой и третьей ступеней сети соединен с каждым модулем второй ее ступени.
Хотя в рассматриваемой топологии обеспечивается путь от любого входа к любому выходу, ответ на вопрос, будет ли сеть неблокирующей, зависит от числа промежуточных звеньев. Клоз доказал, что подобная сеть является неблокирующей, если количество кроссбаров в промежуточной ступени m удовлетворяет условию: m ≥ n₁+n₂-1. Если n ₁ = n₂ = n, то матричные переключатели в промежуточной ступени представляют собой «полный кроссбар» и критерий неблокируемости приобретает вид: m ≥ 2n-1. При условии m ≥ n₂ сеть Клоша можно отнести к неблокирующим сетям с реконфигурацией. Во всех остальных соотношениях между m, n₁ и n₂ данная топология становится блокирующей.
Вычислительные системы, в которых соединения реализованы согласно топологии Клоза, выпускают многие фирмы, в частности Fujitsu (FETEX-150), Nippon Electric Company (ATOM), Hitachi. Частный случай сети Клоза при n₁ = r₁ = r₂ = n₂ называется сетью «Мемфис». Топология «Мемфис» нашла применение в вычислительной системе GF-11 фирмы IBM.

Литература
• Benes V.E. «Mathematical Theory of Connecting Networks and Telephone Traffic», Academic Press, 1965, 53 pp.
• Clos C. «A Study of Non-Blocking Switching Networks». Bell Systems Technical Journal, Mar. 1953. pp. 406- 424.
• Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов / С.А. Орлов, Б.Я. Цилькер. - СПб.: Питер, 2011. - 688 с.

Ключевые термины, связанные с термином "Топология Клоза":

1. Неблокирующая топология
2. Топология Бенеша

Литература

Основная:

1. Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем : Учебник для вузов / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2011. - 688 с. - ISBN 978-5-49807-862-5.

Ключевые термины (головные):  Динамическая топология;   Неблокирующая топология;   Многоступенчатая сеть;   Топология кроссбар;

Контекстный поиск: Задайте образец для поиска:

Федотов Анатолий Михайлович

НГУ ФИТ НГУ ИВТ СО РАН