Verbindungsnetze

Bei Parallelrechnern und Breitbandübermittlungssystemen wird eine effiziente Kommunikation durch Verbindungsnetze sichergestellt; die Netze beeinflussen die Leistungsfähigkeit der Systeme entscheidend. - Dieses Buch will fortgeschrittenen Studenten und Fachleuten im Bereich der Rechnerarchitektur und Kommunikationssysteme Grundlagen und vertiefende Kenntnisse über Strukturen, Leistungsbewertung und Realisierung von Verbindungsnetzen unterschiedlicher Komplexität vermitteln. Aus dem Inhalt: Einsatzbereiche - Klassifikationen - Statische und dynamische Netzwerke - Blockierungsfreie und rearrangierbare Netze - Fehlertolerante Netze - Testmethoden - Realisierungsaspekte - Deterministisches und adaptives Routing - Verkehrsmodelle - Verkehrstheoretische Leistungsbewertung - Simulation von Netzen - Fallbeispiele ". . . Endlich liegt ein fundiertes umfassendes und im höchsten Maße kompetentes Buch zum Thema Koppelnetze vor. In einer Zeit, in der die Vermittlungstechnik durch Techniken wie ATM, Switched Networks oder Photonische Netze immer aktueller wird, ist ein so solides und umfassendes Werk sehr zu begrüßen." NET 1/2 '97 ". . . Den Autoren ist es gelungen, ein umfangreiches Gebiet der Informationstechnik in einem einheitlichen Ansatz umfassend darzustellen. Das Buch eignet sich daher nicht nur als Begleitmaterial zu Lehrveranstaltungen, sondern es kann auch dem Praktiker und dem Forscher als Nachschlagewerk empfohlen werden." F. Lehmann. it + ti Informationstechnik und Technische Informatik, München

1 Einführung.- 1.1 Allgemeines.- 1.2 Parallelrechner.- 1.3 Übermittlungssysteme.- 1.4 Multiplexverfahren.- 1.5 Transfermodi.- 1.6 Klassifikation von Kommunikationssystemen.- 1.7 Protokoll-Referenzmodelle.- 2 Unterscheidungsmerkmale.- 2.1 Topologie.- 2.2 Topologische Klassifikationen.- 2.3 Schnittstellenstruktur.- 2.4 Operationsmodus.- 2.5 Kommunikationsflexibilität.- 2.6 Kontrollstrategie.- 2.7 Vermittlungsverfahren und Datentransport.- 2.8 Konfliktauflösung.- 2.9 Router- und Koppelelement-Architektur.- 2.10 Testbarkeit und Fehlertoleranz.- 2.11 Technologische Realisierung.- 3 Grundlagen direkter Netze.- 3.1 Einfache und hierarchische Busse.- 3.2 Ring-Netze und lineare Anordnungen.- 3.3 Zwei- und dreidimensionale Gitter-Netze.- 3.4 Bäume und Pyramiden.- 3.5 Direktes Shuffle-Exchange-Netz.- 3.6 DeBruijn-Netze.- 3.7 PM2i-Netze.- 3.8 Cube-Netze.- 3.9 Modifizierte Cube-Netze.- 3.10 Cube-Connected-Cycles-Netze.- 3.11 Vollständige Vermaschung.- 3.12 Ubergreifende Klassifizierungen.- 4 Eigenschaften direkter Netze.- 4.1 Partitionierung.- 4.2 Verbindungsfunktionen als Abbildungen und Permutationen.- 4.3 Zyklusnotation für Permutationen.- 4.4 Partitionierung direkter Permutationsnetze.- 4.5 Emulation in direkten Netzen.- 4.6 Einbettung.- 5 Datentransport und Wegsuche in direkten Netzen.- 5.1 Überblick.- 5.2 Deterministisches Routing in direkten Netzen.- 5.3 Adaptives Routing in direkten Netzen.- 5.4 Zusammenfassung.- 6 Grundlagen indirekter Netze.- 6.1 Überblick.- 6.2 Einstufige indirekte Netze.- 6.3 Mehrstufige Einpfadnetze.- 6.4 Datenmanipulatoren.- 6.5 Indirekte Netze mit interner Datenoperation.- 7 Blockierungsfreie und rearrangierbare Netze.- 7.1 Einführung.- 7.2 Blockierungsfreie Clos-Netze.- 7.3 Rearrangierbare Clos-Netze.- 7.4 Rekursive Konstruktionrearrangierbarer Netze.- 7.5 Rekursive Konstruktion blockierungsfreier Netze.- 7.6 Blockierungsfreie Multicast-Netze.- 7.7 Selbstroutende Permutationsnetze.- 8 Koppelelementarchitekturen und Realisierungsaspekte.- 8.1 Koppelelemente mit Eingangspufferung.- 8.2 Koppelelemente mit Ausgangspufferung.- 8.3 Koppelelemente mit verteilter Pufferung.- 8.4 Koppelelemente mit Zentralpufferung.- 8.5 Prioritätsmechanismen in ATM-Koppelelementen.- 8.6 Koppelelemente für kombinierende Netze.- 9 Optische Verbindungsnetze.- 9.1 Einführung.- 9.2 Grundlagen und Technologie optischer Übertragung.- 9.3 Klassifikation optischer Netze.- 9.4 Broadcast-and-Select-Netze.- 9.5 Wavelength-Routing-Netze.- 9.6 Optische Schaltelemente.- 9.7 Free-Space-Verbindungsstrukturen.- 9.8 Ausblick.- 10 Fehlertoleranz und Test von Netzen.- 10.1 Grundlagen.- 10.2 Fehler und Fehlermodelle.- 10.3 Maßnahmen der Fehlererkennung, Fehlermaskierung und Fehlerbehebung.- 10.4 Fehlertolerante direkte Netze.- 10.5 Fehlertolerante indirekte Netze.- 10.6 Test von Netzen.- 11 Fallbeispiele von Kommunikations- und Parallelrechnersystemen.- 11.1 ATM-Systeme.- 11.2 Parallelrechnersysteme.- 12 Leistungsbewertung von Verbindungsnetzen.- 12.1 Überblick.- 12.2 Leistungsmaße.- 12.3 Verkehrsmodelle.- 12.4 Verkehrstheoretische Methoden der Leistungsbewertung.- 12.5 Analytische Leistungsbewertung gepufferter Koppelelemente.- 12.6 Bewertung durch Simulation.- 12.7 Simulativer Leistungsvergleich von Koppelelementen und Verbindungsnetzen.