KR100774901B1 - 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크시스템 - Google Patents

네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 1개의 노드로부터 복수의 다른 노드로 데이터를 브로드캐스팅하는 네트워크 시스템에 있어서, 브로드캐스트에 드는 시간을 단축하는 것을 과제로 한다.
전송원 노드(10)는 브로드캐스팅하는 전송 데이터를 분할하여, 전송원 노드(10)로부터 노드(11, 12, 13)에 대하여, 각 분할된 데이터를 따로따로 전송하고, 노드(11, 12, 13)는 전송원 노드(10) 이외의 다른 노드(11, 12, 13)에, 자기가 수신하는 데이터를 전송한다. 2번째의 데이터 전송에서, 보다 많은 노드(네트워크 어댑터)가 데이터 전송에 참가하도록 하고 있기 때문에, 고속으로 전송 처리를 실현할 수 있어, 브로드캐스트의 전송 처리 시간을 단축할 수 있다.

Description

네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크 시스템{BROADCAST PROCESSING METHOD FOR NETWORK SYSTEM AND NETWORK SYSTEM}
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 네트워크 시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 노드의 구성도.
도 3은 도 1 및 도 2의 네트워크 어댑터의 구성도.
도 4는 도 1의 전송 프레임의 포맷도.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 브로드캐스트 처리의 설명도.
도 6은 도 5의 제1 실시형태의 데이터의 흐름도.
도 7은 도 5의 제1 실시형태의 전송원 노드의 처리 흐름도.
도 8은 도 5의 제1 실시형태의 전송처 노드의 처리 흐름도.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태의 브로드캐스트 처리의 설명도.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태의 브로드캐스트 처리의 설명도.
도 11은 제1 종래 기술의 브로드캐스트 처리의 설명도.
도 12는 도 11의 데이터의 흐름도.
도 13은 제2 종래 기술의 브로드캐스트 처리의 설명도.
도 14는 도 13의 데이터의 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 11, 12, 13 : 노드 14A, 14B, 14C : 네트워크 어댑터
20, 21, 22 : 크로스바 스위치 40 : CPU
42 : 시스템 컨트롤러 44 : 메모리
46 : IO 어댑터
본 발명은 복수의 노드가 네트워크로 접속된 네트워크 시스템에 있어서, 1개의 노드로부터 복수의 다른 노드로 브로드캐스팅하는 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크 시스템에 관한 것으로, 특히, 각각의 노드의 복수의 네트워크 어댑터를 이용하여, 효율적으로 브로드캐스팅하는 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크 시스템에 관한 것이다.
계산기 시스템의 처리 고속화의 요구에 따라, 컴퓨터를 포함하는 노드를 복수 설치하여, 이들 복수의 노드를 네트워크로 접속한 네트워크형 컴퓨터 시스템이 제공되고 있다. 예컨대, 병렬 계산기의 분야에서는 복수의 노드에서 병렬로 계산 처리하여, 이들 처리 데이터를 네트워크를 통하여 주고받는다. 이러한 병렬 계산기에 있어서는 대규모인 것은 수백∼수천개의 노드로 구성된다.
이러한 네트워크 시스템에 있어서, 1개의 노드가 갖는 데이터를 네트워크를 통하여 복수의 다른 노드로 전송하는 것이 이루어지고 있다. 이것을 브로드캐스트 처리라고 한다. 이러한 브로드캐스트 처리에 있어서는 다량의 데이터를 전송하는 경우도 있어, 전송 처리 시간의 단축화가 요구된다.
도 11 및 도 12는 제1 종래 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리의 설명도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 복수(여기서는 4개)의 노드(100, 101, 102, 103)가 도시하지 않는 네트워크로 접속된다. 이 각각의 노드(100, 101, 102, 103)는 병렬 전송을 가능하게 하기 위해, 복수(여기서는 3개)의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)를 갖는다.
이 구성에 있어서, 1개의 노드(100)로부터 다른 3개의 노드(101, 102, 103)로 브로드캐스팅하는 경우에는 모든 전송 데이터를 노드(100)의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로부터 병렬로 각각의 노드(101, 102, 103)의 대응하는 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로 전송한다.
예컨대, 도 12에 도시한 바와 같이, 12 블록 D0∼D11의 전송 데이터를 노드(100)로부터 다른 3개의 노드(101, 102, 103)로 전송하는 경우에는 노드(100)의 네트워크 어댑터(110A)로부터 노드(101)의 네트워크 어댑터(110A)로, 노드(100)의 네트워크 어댑터(110B)로부터 노드(102)의 네트워크 어댑터(110B)로, 노드(100)의 네트워크 어댑터(110C)로부터 노드(103)의 네트워크 어댑터(110C)로, 각각 12 블록 D0∼D11을 전송한다.
이와 같이, 제1 종래 기술에서는 노드(100, 101, 102, 103)가, 전송 채널(네트워크 어댑터)을 복수 가짐으로써, 병렬 전송에 의해, 브로드캐스트 처리에 드는 시간을 단축하고 있었다.
도 13 및 도 14는 제2 종래의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리의 설명 도이다. 이 방법은 도 11과 마찬가지로, 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 노드 사이에서 브로드캐스트할 때에, 송신원 노드(100)가 송신 데이터를 분할하여 각 네트워크 어댑터로부터 전송한다.
즉, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 송신원 노드(100)는 송신 데이터 블록 D0∼D11을 3개로 분할하고, 분할된 각각을 노드(100)의 3개의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로부터 노드(102)의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로 전송한다(1).
이에 따라, 송신 데이터를 유지하는 노드가 2개로 되었기 때문에, 다음에, 송신원 노드(100)는 3개로 분할된 각각을 노드(100)의 3개의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로부터 노드(101)의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로 전송한다(2). 동시에, 노드(102)는 노드(100)로부터 수신한 분할된 각각을 노드(102)의 3개의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로부터 노드(104)의 네트워크 어댑터(110A, 110B, 110C)로 전송한다(3).
통상, 전송 데이터 길이가 긴 경우에는 브로드캐스트 처리 시간은 네트워크를 전파하는 데이터량에 비례하기 때문에, 제1 종래 기술에서는 12 블록 전송분의 처리 시간이 필요하지만, 제2 종래 기술에서는 3개로 분할하여, 2회 전송하고 있기 때문에, 4 블록 전송 시간이 2회가 되어, 8/12=2/3의 처리 시간으로 끝난다(예컨대, 특허문헌 1).
<특허문헌 1>
일본 특허 공개 평7-244648호 공보
그러나, 제2 종래 기술에서는 제1번째의 전송에서, 브로드캐스트원 노드(100)의 전송 데이터의 카피를 노드(102)에 유지시키고, 제2번째의 전송에서, 전송원과 복사처의 2개의 노드(100, 102)로부터 또 2개의 노드(101, 103)로 전송 데이터 전체를 전송하여, 브로드캐스팅한다.
이 때문에, 제2 종래 기술에서는 브로드캐스트 처리 시간에 한계가 있고, 특히, 데이터 전송 길이가 긴 경우에는 보다 브로드캐스트 처리 시간을 단축하는 것이 곤란하다.
따라서, 본 발명의 목적은 브로드캐스트 처리 시간을 단축하기 위한 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크 시스템을 제공하는 데에 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은 브로드캐스트 처리 시간을 단축하여, 병렬 계산의 성능을 향상시키기 위한 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크 시스템을 제공하는 데에 있다.
더욱이, 본 발명의 다른 목적은 전송 데이터 길이가 길더라도, 브로드캐스트 처리 시간을 단축하기 위한 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법 및 네트워크 시스템을 제공하는 데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 네트워크 시스템은 각각 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 3개 이상의 노드와, 상기 각각의 노드의 네트워크 어댑터 사이를 접속하는 크로스바 스위치를 포함하고, 1개의 상기 노드는 상기 복수의 다 른 노드로 전송하는 데이터를 복수 개의 데이터로 분할하고, 상기 분할된 데이터의 각각을 각각 다른 네트워크 어댑터를 통하여 상기 복수의 다른 노드로 전송하고, 상기 분할된 데이터를 수신하는 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송한다.
또, 본 발명의 브로드캐스트 처리 방법은 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 1개의 노드로부터, 각각 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 복수의 다른 노드로 데이터를 브로드캐스팅하는 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법으로서, 상기 1개의 노드에서, 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 데이터를 복수 개의 데이터로 분할하는 단계와, 상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터의 각각을 각각 다른 네트워크 어댑터를 통하여 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 제1 단계와, 상기 분할된 데이터를 수신하는 상기 복수의 다른 노드의 각각으로부터 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 제2 단계를 포함한다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터를 수신하는 동시에, 이전에 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송한다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 1개의 노드는 상기 전송하는 데이터를 상기 네트워크 어댑터의 수에 따른 분할수로 분할하고, 상기 분할된 데이터를 작성한다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 1개의 노드는 상기 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터의 수의 상기 복수의 노드로 전송한다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 1개의 노드는 상기 네트워크 어댑터의 수와 전송 횟수에 따른 분할수로 분할하고, 상기 분할된 데이터를 작성한다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 복수의 노드 사이에서 상기 네트워크 어댑터를 중복 사용하지 않도록 정해진 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송한다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 복수의 다른 노드가, 3개 이상의 노드이다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 각 네트워크 어댑터가, 상기 크로스바 스위치와, 네트워크를 통하여 접속되었다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 각각의 노드가, 적어도 CPU와, 메모리와, 상기 복수의 네트워크 어댑터로 구성되었다.
더욱이, 본 발명에서는 바람직하게는 상기 복수의 노드가, 병렬 계산을 실행하는 병렬 계산기 시스템으로 구성되었다.
이하, 본 발명의 실시형태를, 네트워크 시스템의 구성, 제1 실시형태, 제2 실시형태, 제3 실시형태, 다른 실시형태의 순으로 설명하지만, 본 발명은 이 실시형태에 한정되지 않는다.
<네트워크 시스템의 구성>
도 1은 본 발명의 네트워크 시스템의 일 실시형태의 구성도, 도 2는 도 1의 노드의 블록도, 도 3은 도 1 및 도 2의 네트워크 어댑터의 블록도, 도 4는 도 1의 네트워크 시스템의 프레임 포맷도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 네트워크 시스템은 복수(여기서는 4개)의 노드(10, 11, 12, 13)와, 3개의 크로스바 스위치(도면 중, SWA, SWB, SWC)(20, 21, 22)를 갖는다. 각각의 노드(10, 11, 12, 13)는 3개의 네트워크 어댑터(도면 중, A, B, C로 나타냄)(14A, 14B, 14C)를 갖는다.
각각의 노드(10, 11, 12, 13)가, 3개의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)를 갖기 때문에, 3개의 크로스바 스위치(20, 21, 22)가 설치된다. 즉, 각각의 노드(10, 11, 12, 13)의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)의 각각은 대응하는 크로스바 스위치(20, 21, 22)에 접속된다.
이 노드(10)(11, 12, 13)는 도 2에 도시한 바와 같이, CPU(40)와, 메모리(44)와, IO 어댑터(46)와, 전술한 네트워크 어댑터(14A∼14C)가 시스템 컨트롤러(42)를 통해 접속된 계산기이다. 또, 이 CPU(40), 메모리(44), IO 어댑터(46)의 수는 이 노드에 필요한 처리 능력에 따라서, 복수 설치하더라도 좋다.
도 1 및 도 2의 네트워크 어댑터(14A)(14B, 14C)는 도 3에 도시한 바와 같이, 시스템 컨트롤러(42)와 접속하는 호스트 인터페이스 제어 회로(50)와, 송신 제어 회로(52)와, 크로스바 스위치(20, 21, 22)에 접속되는 네트워크 인터페이스 제어 회로(54)와, 수신 제어 회로(56)로 구성된다. 이 네트워크 어댑터14A(14B, 14C) 는 노드 사이의 데이터 통신을 담당한다.
네트워크 어댑터(14A)(14B, 14C)를 통해 노드 사이의 데이터 전송을 하는 경우에는 도 4에 도시한 바와 같은 프레임 형식으로 통신한다. 도 4에 도시하는 프레임 형식은 Ethernet(등록 상표)에서 사용되는 프레임 형식을 나타내고 있으며, 수신처 어드레스와, 송신원 어드레스와, 프레임 타입(예컨대, 커맨드 종별, 데이터 사이즈 등)과, 데이터, 프레임 체크섬(예컨대, CRC(Cyclic Redundancy Code))으로 이루어진다. 데이터 영역의 데이터 길이(사이즈)는 가변이며, 노드 사이를 전송하는 데이터는 필요에 따라서, 복수 개의 프레임으로 분할하여 전송한다.
<제1 실시형태>
도 5는 본 발명의 브로드캐스트 처리의 제1 실시형태의 설명도, 도 6은 도 5의 브로드캐스트 전송의 데이터의 흐름을 도시한 도면, 도 7은 도 5의 데이터 전송원 노드의 처리 흐름도, 도 8은 데이터 수신원 노드의 처리 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 노드(10)에서, 송신 블록을 분할하여, 각각의 노드(11, 12, 13)에 각각의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)를 통해 전송한다(1). 이어서, 수신한 각각의 노드(11, 12, 13)는 수신한 분할된 데이터를 그 분할된 데이터를 수신하지 않는 복수의 노드로 전송한다(2).
도 6도 참조하여, 도 13, 도 14와 동일한 데이터 전송량의 예를 가지고 설명한다. 즉, 노드(10)가, 12 블록의 데이터 D0∼D11을 다른 3개의 노드(11, 12, 13)로 브로드캐스팅하는 예를 가지고 설명한다. 우선, 노드(10)는 12 블록 D0∼D11의 데이터를 4개로 분할한다. 노드(10)의 각 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로부터 각 3개의 블록 데이터 D0∼D2, D3∼D5, D6∼D8을 노드(11, 12, 13)가 대응하는 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로 전송한다.
이어서, 3개의 블록 데이터 D0∼D2를 수신한 노드(11)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로부터, 데이터 D0∼D2를 수신하지 않고 있는 노드(12, 13)의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로, 수신한 3개의 블록 데이터 D0∼D2를 전송한다.
마찬가지로, 3개의 블록 데이터 D3∼D5를 수신한 노드(12)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로부터, 데이터 D3∼D5를 수신하지 않고 있는 노드(11, 13)의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로, 수신한 3개의 블록 데이터 D3∼D5를 전송한다.
또, 3개의 블록 데이터 D6∼D8을 수신한 노드(13)는 2개의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로부터, 데이터 D6∼D8을 수신하지 않고 있는 노드(11, 12)의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로, 수신한 3개의 블록 데이터 D6∼D8을 전송한다.
이와 함께, 노드(10)는 1번째의 전송에서, 미전송이었던 나머지 3개의 블록 데이터 D9∼D11을 3개의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로부터, 노드(11, 12, 13)의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로, 3개의 블록 데이터 D9∼D11을 전송한다.
이와 같이, 전송원인 노드(10)는 브로드캐스팅하는 전송 데이터를 분할하여, 노드(10)로부터 노드(11, 12, 13)에 대하여, 각 분할된 데이터를 따로따로 전송하고, 이어서, 노드(10)는 분할한 나머지의 데이터를 각각의 노드(11, 12, 13)로 전송한다. 이와 함께, 노드(11, 12, 13)는 노드(10) 이외의 다른 노드(11, 12, 13)에 자신이 수신하는 데이터를 전송한다.
이와 같이, 본 발명에서는 2번째의 데이터 전송에서, 보다 많은 노드(네트워 크 어댑터)가 데이터 전송에 참가하도록 하고 있기 때문에, 고속으로 전송 처리를 실현할 수 있어, 브로드캐스트의 전송 처리 시간을 단축할 수 있다.
즉, 전술한 제2 종래 기술에서는 제1번째의 전송에서, 전송원 노드(10)로부터, 전체 데이터를 하나의 다른 노드(12)로 전송하고, 2번째의 전송은 전체 데이터를 갖는 2개의 노드(10, 12)로부터, 전체 데이터를 다른 2개의 노드(11, 13)로 전송하기 때문에, 2번째의 전송에서는 6개의 네트워크 어댑터가 전송 동작에 참가하고 있다.
이에 대하여, 본 실시예에서는 제1번째의 전송에서, 전송원 노드(10)로부터, 4개로 분할된 데이터를 3개의 다른 노드(11, 12, 13)로 전송하고, 2번째의 전송은 전체 노드(10, 11, 12, 13)로부터, 필요한 데이터를 다른 2개의 노드(10, 11, 12, 13)로 전송하기 때문에, 2번째의 전송에서는 9개의 네트워크 어댑터가 전송 동작에 참가하고 있다. 전체의 전송하는 데이터량이 동일하면, 많은 네트워크 어댑터가 데이터 전송하도록 고안함으로써, 데이터 전송은 빠르게 완료된다.
바꾸어 말하면, 제1번째의 데이터 전송에 있어서, 보다 많은 노드가 제2번째의 데이터 전송에 참가할 수 있도록, 데이터를 분할하고, 또한 복수의 노드에 각각의 분할된 데이터를 전송한다. 그리고, 개개의 노드는 수신한 분할된 데이터를 다른 수신하고 있지 않은 노드로 전송한다.
예컨대, 네트워크 전체의 총 전송량에 대한 제1, 제2 종래 기술과 본 실시예의 전송 시간을 비교하면, 제1 종래 기술이, 총 전송량×1=1인 데 대하여, 제2 종래 기술에서는 총 전송량÷3×2=2/3이 되고, 또한, 본 실시예에서는 총 전송량÷4 ×2=1/2가 된다. 따라서, 본 실시예에서는 제1 종래 기술의 1/2의 시간, 제2 종래 기술의 3/4의 시간으로, 브로드캐스트 전송이 가능하게 된다.
또, 이 실시예에서는 제2번째의 전송에 있어서, 송신 네트워크 어댑터와 수신 네트워크 어댑터와의 전송 관계를 중복하지 않도록 선택하고 있다. 예컨대, 2번째의 전송에 있어서, 노드(10)가, 노드(11)의 네트워크 어댑터(14A), 노드(12)의 네트워크 어댑터(14B), 노드(13)의 네트워크 어댑터(14C)와 데이터 전송하는 것으로 하면, 노드(11)는 노드(12)의 네트워크 어댑터(14A), 노드(13)의 네트워크 어댑터(14B)와, 노드(12)는 노드(11)의 네트워크 어댑터(14C), 노드(13)의 네트워크 어댑터(14A)와, 노드(13)는 노드(11)의 네트워크 어댑터(14B), 노드(12)의 네트워크 어댑터(14C)와 데이터 전송한다.
이에 따라, 네트워크 어댑터의 중복을 방지할 수 있다.
도 7은 전송원 노드의 처리 흐름도이다.
(S10) 전송원 노드(10)의 CPU(40)는 브로드캐스트 데이터 블록을 복수의 전송 블록으로 분할한다. 이 분할수는 전송처 노드의 수나 네트워크 어댑터의 수라면, 전술한 2번째의 전송 효과를 최대한 발휘한다.
(S12) 이어서, 전송원 노드(10)의 CPU(40)는 분할된 전송 블록을 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)에 대한 각각의 노드(11, 12, 13)로 전송하도록 지시한다. 이에 따라, 노드(10)의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)는 분할된 전송 블록을, 노드(11)의 네트워크 어댑터(14A), 노드(12)의 네트워크 어댑터(14B), 노드(13)의 네트워크 어댑터(14C)로 전송한다.
이어서, 도 8은 수신원 노드의 처리 흐름도이다.
(S20) 수신원 노드(11, 12, 13)는 우선, 브로드캐스트 블록을 수신하면, 브로드캐스트 데이터를 프레임의 프레임 타입(도 4 참조)으로 인식한다.
(S22) 수신원 노드(11, 12, 13)는 프레임의 수신처 어드레스와 송신원 어드레스(도 4 참조)를 조사하여, 이것 이외의 전송하여야 할 전송처를 결정한다.
(S24) 각 수신원 노드(11, 12, 13)는 전송하여야 할 전송처를 수신처로 하여, 수신한 전송 블록을 전송하여야 할 노드로 전송한다. 이 때, 상술한 바와 같이, 각각의 노드에서, 네트워크 어댑터가 중복 사용되는 것을 방지하기 위해서, 각각의 노드에서 미리 정해진 네트워크 어댑터를 사용한다.
이와 같이, 각각의 노드(10, 11, 12, 13)의 CPU(40)의 데이터 분할, 전송 처리에 의해, 용이하게 브로드캐스트 전송 시간을 단축할 수 있다.
<제2 실시형태>
도 9는 본 발명의 제2 실시형태의 브로드캐스트 처리의 설명도이다.
이 실시형태는 제1 실시형태의 2회의 데이터 전송을 오버랩함으로써, 보다 고속으로 브로드캐스트 처리를 실행한다. 도 9는 노드(10)가 10 블록의 데이터 D0∼D9를 다른 3개의 노드(11, 12, 13)로 브로드캐스팅하는 예를 가지고 설명한다.
우선, 노드(10)는 브로드캐스팅하는 데이터를 D0∼D9로 10 분할한다. 노드(10)의 각 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로부터 각 1 블록의 데이터 D0, D3, D6을 노드(11, 12, 13)의 대응하는 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로 전송한다.
이어서, 2번째의 전송에서는 노드(10)의 각 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C) 로부터 각 1 블록의 데이터 D1, D4, D7을 노드(11, 12, 13)의 대응하는 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로 전송한다.
그리고, 동시에, 1 블록의 데이터 D0을 수신한 노드(11)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로부터, 데이터 D0을 수신하고 있지 않은 노드(12, 13)의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로, 수신한 블록의 데이터 D0을 전송한다.
마찬가지로, 1 블록의 데이터 D3을 수신한 노드(12)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로부터, 데이터 D3을 수신하고 있지 않은 노드(13, 11)의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로, 수신한 1 블록의 데이터 D3을 전송한다.
또, 1 블록의 데이터 D6을 수신한 노드(13)는 2개의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로부터, 데이터 D6을 수신하고 있지 않은 노드(11, 12)의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로, 수신한 1 블록의 데이터 D6을 전송한다.
3번째의 데이터 전송에서는 노드(10)의 각 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로부터 각 1 블록의 데이터 D2, D5, D8을 노드(11, 12, 13)의 대응하는 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로 전송한다.
그리고, 동시에, 2번째의 전송에서, 1 블록의 데이터 D1을 수신한 노드(11)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로부터, 데이터 D1을 수신하고 있지 않은 노드(12, 13)의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로, 수신한 블록의 데이터 D1을 전송한다.
마찬가지로, 1 블록의 데이터 D4를 수신한 노드(12)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로부터, 데이터 D4를 수신하고 있지 않은 노드(13, 11)의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로, 수신한 1 블록의 데이터 D4를 전송한다.
또, 1 블록의 데이터 D7을 수신한 노드(13)는 2개의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로부터, 데이터 D7을 수신하고 있지 않은 노드(11, 12)의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로, 수신한 1 블록의 데이터 D7을 전송한다.
4번째의 전송에서는 노드(10)의 각 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로부터 각 1 블록의 데이터 D9를 노드(11, 12, 13)의 대응하는 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로 전송한다.
그리고, 동시에, 3번째의 전송에서, 1 블록의 데이터 D2를 수신한 노드(11)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로부터, 데이터 D2를 수신하고 있지 않은 노드(12, 13)의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로, 수신한 블록의 데이터 D2를 전송한다.
마찬가지로, 1 블록의 데이터 D5를 수신한 노드(12)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로부터, 데이터 D5를 수신하고 있지 않은 노드(13, 11)의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로, 수신한 1 블록의 데이터 D5를 전송한다.
또, 1 블록의 데이터 D8을 수신한 노드(13)는 2개의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로부터, 데이터 D8을 수신하고 있지 않은 노드(11, 12)의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로, 수신한 1 블록의 데이터 D8을 전송한다.
이와 같이, 전송원인 노드(10)는 브로드캐스팅하는 전송 데이터를 보다 분할하여, 노드(10)로부터 노드(11, 12, 13)에 대하여, 각 분할된 데이터를 따로따로 전송하고, 이어서, 노드(10)는 분할한 나머지의 데이터를 각각의 노드(11, 12, 13)로 전송하는 동시에, 노드(11, 12, 13)는 노드(10) 이외의 다른 노드(11, 12, 13)에 자신이 수신하는 데이터를 전송한다.
이 예에서는 전송 데이터를 세분할했기 때문에, 4회의 전송이 필요하게 여 지지만, 전송 횟수가 2회인 제1 실시형태에서의 전송 시간은 총 전송량÷4×2=2/4가 되는데 대하여, 제2 실시형태에서는 총 전송량÷10×4=4/10이 된다. 따라서, 제1 실시형태에 비하여, 제2 실시형태는 약 4/5의 시간으로 브로드캐스트할 수 있다.
<제3 실시형태>
도 10은 본 발명의 제3 실시형태의 브로드캐스트 처리의 설명도이다. 이 예는 각각 네트워크 어댑터를 3개 갖는 16개의 노드(0∼15)로 구성된 네트워크 시스템에 있어서, 노드(0)에서부터 노드(1∼15)로, 데이터를 브로드캐스팅하는 예이다.
우선, 4개의 노드(0, 4, 8, 12)를 대상으로, 제1 실시형태와 마찬가지로, 노드(0)는 12 블록 D0∼D11의 데이터를 4개로 분할한다. 노드(0)의 각 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로부터 각 3개의 블록 데이터 D0∼D2, D3∼D5, D6∼D8을 노드(4, 8, 12)의 대응하는 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로 전송한다.
이어서, 2번째의 전송을 시작하여, 3개의 블록 데이터 D0∼D2를 수신한 노드(4)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로부터, 데이터 D0∼D2를 수신하고 있지 않은 노드(8, 12)의 네트워크 어댑터(14A, 14B)로, 수신한 3개의 블록 데이터 D0∼D2를 전송한다.
마찬가지로, 3개의 블록 데이터 D3∼D5를 수신한 노드(8)는 2개의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로부터, 데이터 D3∼D5를 수신하고 있지 않은 노드(12, 4)의 네트워크 어댑터(14A, 14C)로, 수신한 3개의 블록 데이터 D3∼D5를 전송한다.
또, 3개의 블록 데이터 D6∼D8을 수신한 노드(12)는 2개의 네트워크 어댑 터(14B, 14C)로부터, 데이터 D6∼D8을 수신하고 있지 않은 노드(4, 8)의 네트워크 어댑터(14B, 14C)로, 수신한 3개의 블록 데이터 D6∼D8을 전송한다.
이와 함께, 노드(0)는 1번째의 전송에서, 미전송이었던 나머지 3개의 블록 데이터 D9∼D11을, 3개의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로부터, 노드(4, 8, 12)의 네트워크 어댑터(14A, 14B, 14C)로, 3개의 블록 데이터 D9∼D11을 전송한다.
이에 따라, 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 4개의 노드(0, 4, 8, 12)는 12 블록의 데이터를 유지한다. 제3번째는 노드(0)가, 노드(1∼3), 노드(4)가, 노드(5∼7), 노드(8)가, 노드(9∼11), 노드(12)가, 노드(13∼15)를 대상으로, 제1번째의 데이터 전송과 마찬가지로, 데이터 전송 동작을 한다.
더욱이, 제4번째의 데이터 전송은 각각, 노드(0∼3, 4∼7, 8∼11, 12∼15)를 그룹으로 하여, 제2번째의 데이터 전송과 같은 전송 동작을 한다.
이와 같이, 1회로 브로드캐스트할 수 있는 최대 노드의 수는 네트워크 어댑터의 수와 동일이며, 노드수가 더욱 증가하는 경우에는 2회의 데이터 전송을 2단, 3단으로 행함으로써, 브로드캐스트할 수 있는 노드의 수를 증가할 수 있다. 예컨대, 256 노드의 네트워크 시스템에서는 8회의 데이터 전송을 하면 된다.
<다른 실시형태>
전술한 실시형태에서는 4 노드의 네트워크 시스템으로 설명했지만, 3 노드 이상의 네트워크 시스템에 적용할 수 있다. 또, 노드의 구성을, CPU, 메모리 등의 컴퓨터 유닛으로 설명했지만, 다른 구성의 것이라도 좋다.
더욱이, 네트워크 시스템을 병렬 계산기로 설명했지만, 다른 분산 처리 시스 템이나, 통신 시스템에도 적용할 수 있다. 더구나, 전송로의 포맷은 Ethernet(등록 상표)에 한하지 않고, 다른 네트워크 프로토콜을 적용할 수 있다.
(부기 1) 각각 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 3개 이상의 노드와, 상기 각각의 노드의 네트워크 어댑터 사이를 접속하는 크로스바 스위치를 포함하고, 1개의 상기 노드는 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 데이터를 복수 개의 데이터로 분할하고, 상기 분할된 데이터의 각각을 각각 다른 네트워크 어댑터를 통하여 상기 복수의 다른 노드로 전송하고, 상기 분할된 데이터를 수신하는 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
(부기 2) 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터를 수신하는 동시에, 이전에 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 3) 상기 1개의 노드는 상기 전송하는 데이터를 상기 네트워크 어댑터의 수에 따른 분할수로 분할하고, 상기 분할된 데이터를 작성하는 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 4) 상기 1개의 노드는 상기 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터의 수의 상기 복수의 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 5) 상기 1개의 노드는 상기 네트워크 어댑터의 수와 전송 횟수에 따른 분할수로 분할하고, 상기 분할된 데이터를 작성하는 것을 특징으로 하는 부기 2의 네트워크 시스템.
(부기 6) 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 복수의 노드 사이에서 상기 네트워크 어댑터를 중복 사용하지 않도록 정해진 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 7) 상기 복수의 다른 노드가, 3개 이상의 노드인 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 8) 상기 각 네트워크 어댑터가, 상기 크로스바 스위치와, 네트워크를 통하여 접속된 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 9) 상기 각각의 노드가, 적어도 CPU와, 메모리와, 상기 복수의 네트워크 어댑터로 구성된 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 10) 상기 복수의 노드가, 병렬 계산을 실행하는 병렬 계산기 시스템으로 구성된 것을 특징으로 하는 부기 1의 네트워크 시스템.
(부기 11) 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 1개의 노드로부터, 각각 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 복수의 다른 노드로, 데이터를 브로드캐스팅하는 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법에 있어서, 상기 1개의 노드에서, 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 데이터를 복수 개의 데이터로 분할하는 단계와, 상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터의 각각을 각각 다른 네트워크 어댑터를 통하여 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 제1 단계와, 상기 분할된 데이터를 수신하는 상기 복 수의 다른 노드의 각각으로부터, 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 12) 상기 제2 단계는 상기 복수의 다른 노드의 각각이, 상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터를 수신하는 동시에, 이전에 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 13) 상기 분할 단계는 상기 전송하는 데이터를 상기 네트워크 어댑터의 수에 따른 분할수로 분할하고, 상기 분할된 데이터를 작성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 14) 상기 제1 단계는 상기 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터의 수의 상기 복수의 노드로 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 15) 상기 분할 단계는 상기 네트워크 어댑터의 수와 전송 횟수에 따른 분할수로 분할하고, 상기 분할된 데이터를 작성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 12의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 16) 상기 제2 단계는 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 복수의 노드 사이에서 상기 네트워크 어댑터를 중복 사용하지 않도록 정해진 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 단계로 이 루어지는 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 17) 상기 복수의 다른 노드가, 3개 이상의 노드인 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 18) 상기 각 네트워크 어댑터가, 상기 크로스바 스위치와, 네트워크를 통하여 접속된 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 19) 상기 각각의 노드가, 적어도 CPU와, 메모리와, 상기 복수의 네트워크 어댑터로 구성된 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
(부기 20) 상기 제2 단계는 상기 1개의 노드로부터 상기 제1 단계에서 전송하지 않은 분할된 데이터의 각각을 각각 다른 네트워크 어댑터를 통하여 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 11의 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
<산업상의 이용 가능성>
전송원 노드가, 브로드캐스팅하는 전송 데이터를 분할하여, 전송원 노드로부터 복수의 다른 노드에 대하여 각 분할된 데이터를 따로따로 전송하고, 이어서, 전송 데이터를 받은 복수의 다른 노드는 전송원 노드 이외의 다른 노드에 자기가 수신하는 데이터를 전송한다. 이와 같이, 2번째의 데이터 전송에서, 보다 많은 노드(네트워크 어댑터)가 데이터 전송에 참가하도록 하고 있기 때문에, 고속으로 전송 처리를 실현할 수 있어, 브로드캐스트의 전송 처리 시간을 단축할 수 있다.
본 발명에서는 전송원인 노드가, 브로드캐스팅하는 전송 데이터를 분할하여, 전송원 노드로부터 복수의 다른 노드에 대하여, 각 분할된 데이터를 따로따로 전송하고, 다음에, 분할된 데이터를 수신하는 노드는 전송원 노드 이외의 다른 노드로, 자기가 수신하는 데이터를 전송한다. 이 때문에, 2번째의 데이터 전송에서, 보다 많은 노드(네트워크 어댑터)가 데이터 전송에 참가하도록 할 수 있어, 고속으로 전송 처리를 실현할 수 있어, 브로드캐스트의 전송 처리 시간을 단축할 수 있다.

Claims (5)

  1. 각각 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 3개 이상의 노드와;
    상기 각각의 노드의 네트워크 어댑터 사이를 접속하는 크로스바 스위치
    를 포함하고,
    1개의 상기 노드는 복수의 다른 노드로 전송하는 데이터를 복수 개의 데이터로 분할하고 상기 분할된 데이터의 각각을, 각각 다른 네트워크 어댑터를 통하여 상기 복수의 다른 노드로 전송하며,
    상기 분할된 데이터를 수신하는 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 다른 노드의 각각은 상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터를 수신하는 동시에, 이전에 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 1개의 노드는 상기 전송하는 데이터를 상기 네트워크 어댑터의 수에 따른 분할수로 분할하여, 상기 분할된 데이터를 작성하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
  4. 복수의 네트워크 어댑터를 갖는 1개의 노드로부터, 복수의 네트워크 어댑터를 각각 갖는 복수의 다른 노드로, 데이터를 브로드캐스팅하는 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법에 있어서,
    상기 1개의 노드에서 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 데이터를, 복수 개의 데이터로 분할하는 단계와;
    상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터의 각각을, 각각 다른 네트워크 어댑터를 통하여 상기 복수의 다른 노드로 전송하는 제1 단계와;
    상기 분할된 데이터를 수신하는 상기 복수의 다른 노드의 각각으로부터, 상기 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 제2 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 단계는 상기 복수의 다른 노드의 각각이 상기 1개의 노드로부터 상기 분할된 데이터를 수신하는 동시에, 이전에 수신하는 분할된 데이터를 상기 네트워크 어댑터를 통하여 상기 분할된 데이터를 수신하지 않은 다른 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템의 브로드캐스트 처리 방법.
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