9、并行计算机架构中的消息交换策略

并行计算机架构中的消息交换策略

在并行计算机架构中，消息的传输效率对于系统的整体性能至关重要。而交换策略在消息传输过程中起着关键作用，它决定了消息如何沿着由路由算法选择的路径进行传输。接下来，我们将深入探讨并行计算机架构中的交换策略及其相关性能指标。

1. 交换策略概述

交换策略主要决定以下几个方面：
- 消息分割 ：确定消息是否以及如何分割成数据包（packets）或流控制单元（flits）。
- 路径分配 ：规定从源节点到目标节点的传输路径如何分配。
- 消息转发 ：明确消息或消息片段如何从交换机或路由器的输入通道转发到输出通道，而路由算法仅确定应使用的输出通道。

交换策略对消息从源到目标的传输时间有很大影响。在讨论具体的交换策略之前，我们先来看一下直接通过物理链路连接的两个节点之间的消息传输时间。

2. 相邻处理器间的消息传输

相邻处理器之间的消息传输是通过一系列步骤实现的，这些步骤也被称为协议。下面是一个简单的示例协议：

发送消息步骤

1. 将消息复制到系统缓冲区。
2. 计算校验和，并为消息添加包含校验和以及与消息传输相关的附加信息的报头。
3. 启动计时器，并通过网络接口发送消息。

接收消息步骤

1. 将消息从网络接口复制到系统缓冲区。
2. 计算接收到的数据的校验和，并与报头中存储的校验和进行比较。如果两者相同，