16、SCI 环、交换机和数据采集系统网络的高效应用

SCI 环、交换机和数据采集系统网络的高效应用

1. SCI 交换机的基本情况

在某些模式下，由于 B - Link 的带宽限制，单个端口每个方向的速率会降至 150 MByte/s。以 4 端口 SCI 交换机为例，它有两种等效表示方式，这为后续研究交换机的功能和性能提供了基础。

2. SCI 交换机的吞吐量分析

• 传统交换机的吞吐量 ：对于采用传统交换机的多处理器系统，如简单的 UMA 和 NUMA 变体。在 UMA 架构中，传统交换机的吞吐量 (T_{con}\leq2t)（(t) 是连接处理器的单个交换机端口的吞吐量）；在 NUMA 架构中，吞吐量 (T_{con}’\leq4t)，且交换机内部传输容量 (B_{tr}) 需足够大以承载产生的流量，即 (B_{tr}\geq T_{con}’\geq T_{con})。
• SCI 交换机的吞吐量 ：
  • 使用 SCI 环链的情况 ：将 UMA 架构升级为 SCI 交换机，用 SCI 环链替换双向传输线后，总吞吐量 (T_{SCI}=\min{2t, B_{tr}})，与传统交换机相同。
  • 使用长环连接的情况 ：当处理器和内存节点采用长环连接，使得发送者、交换机和接收者在一个环中，且中间没有 B - Link 时，吞吐量 (T_{SCI}’) 有可能超过 (B_{tr})。前提是发送者和接收者之间的通信模式具有数据局部性，即处理器 (P_i) 主要与内存 (M_i) 通信，这样数据包可