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随着中央处理器(CPU)运算能力的不断提升以及计算能力不断向数据中心迁移,高速互连网络(High-speed Interconnection Networks)已经成为高性能计算机(High Performance Computer)设计的关键因素。同时,高速互连网络所承载的路由器数量和链路数量都在不断增加,以及各种不同的网络流量负载模式的相继出现,都可能导致高速互连网络上的负载不均衡,从而使得一些网络结点或是链路成为热点,进而导致这部分结点或是链路拥塞,拥塞的产生将会极大地降低高速互连网络的性能。因此,消除高速互连网络的性能瓶颈和提升高速互连网络的传输效率比以往更加重要。拥塞控制作为高速互连网络的一项关键技术,设计一套高效的拥塞控制技术对高速互连网络是十分必要的。本课题在SRP(Speculative Reservation Protocol)、CRP(Channel Reservation Protocol)的基础上,借鉴了DCN(Data Center Networks)上的DIBS(Detour-induced Buffer Sharing)思想,充分利用互连网络中路由器的空闲资源,提出了中间结点缓存技术IRP(Intermediate Reservation Protocol)。IRP可以根据不同的拓扑,例如胖树,有效地利用热点的邻居结点路由器的空闲资源,先利用胖树拓扑的多路径将报文发送给空闲路由器,一旦目的结点路由器可利用,则将缓存报文发送给目的结点,降低互连网络的延迟。本课题主要在以下三个方面展开研究:1)针对现有的基于预约的拥塞控制机制的不足,提出中间结点缓存技术IRP,并在胖树拓扑上对IRP、SRP和ECN做性能评估。2)考虑到集群网络的关键链路可能成为系统的瓶颈,充分扩展IRP的应用场景,将IRP应用到胖树拓扑集群网络上,并对IRP-C、CRP以及ECN做性能评估。3)胖树拓扑是一种资源冗余型拓扑,继续扩充IRP在高能效的Dragonfly拓扑上的应用,并评估IRP-D在Dragonfly上的性能。综上所述,本课题紧密围绕“拥塞控制”这一研究内容,提出了中间结点缓存技术IRP,改进了SRP、CRP的不足,并在胖树拓扑、胖树集群网络以及Dragonfly等典型网络拓扑上进行实现,并进行性能评估,结果表明网络报文的传输延迟得到进一步的降低。因此,本课题克服了基于预约的拥塞控制技术的一些不足之处,提升了网络性能,具有一定的理论意义和实际应用价值。