Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ.
To ATM είναι μια δικτυακή τεχνολογία μετάδοσης που υποστηρίζει την μεταφορά ετερογενούς κίνησης, δηλ πραγματικού χρόνου όπως ήχος, εικόνα και μη πραγματικού χρόνου όπως υπολογιστικά δεδομένα, χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό που διαβιβάζει μονάδες δεδομένων σταθερού μεγέθους, τα cells. Η απόδοση του δ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2007
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/127 |
| id |
nemertes-10889-127 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Χρονοπρογραμματιστής Αμοιβαία προτεραιότητα ΑΤΜ Μεταγωγείς υψηλών ταχυτήτων Scheduler Mutual priority ATM High speed switches 004.66 |
| spellingShingle |
Χρονοπρογραμματιστής Αμοιβαία προτεραιότητα ΑΤΜ Μεταγωγείς υψηλών ταχυτήτων Scheduler Mutual priority ATM High speed switches 004.66 Χρόνης, Ανδρέας Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ. |
| description |
To ATM είναι μια δικτυακή τεχνολογία μετάδοσης που υποστηρίζει την μεταφορά ετερογενούς κίνησης, δηλ πραγματικού χρόνου όπως ήχος, εικόνα και μη πραγματικού χρόνου όπως υπολογιστικά δεδομένα, χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό που διαβιβάζει μονάδες δεδομένων σταθερού μεγέθους, τα cells. Η απόδοση του δικτύου ΑΤΜ εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την χαρακτηριστικά των μεταγωγέων πακέτων. Για την ανάπτυξη αποτελεσματικών μεταγωγέων χρειάζεται να αναπτύξουμε αποτελεσματικούς χρονοπρογραμματιστές υψηλής ταχύτητας που είναι απλοί στην υλοποίησή τους. Στα πλαίσια αυτής της μεταπτυχιακής εργασίας γίνεται η μελέτη και η υλοποίηση ενός νέου κατανεμημένου αλγορίθμου χρονοπρογραμματισμού για μεταγωγέα ΑΤΜ, που χρησιμοποιεί μνήμη οργανωμένη σε πολλαπλές ουρές εισόδου για την αποθήκευση των πακέτων πριν την δρομολόγησή τους. O αλγόριθμος Αμοιβαίας Προτεραιότητας (Mutual Priority) μπορεί να επιτύχει υψηλό throughput και βέλτιστη εγγύηση εξυπηρέτησης, ίση με Ν κύκλους. Επιπλέον προσφέρει πολύ υψηλή απόδοση ακόμα και με μια μόνο επανάληψη, υπερτερώντας έτσι των υπόλοιπων αλγορίθμων. Η υλοποίησηση του αλγορίθμου Αμοιβαίας Προτεραιότητας εκτελείται με 2 τρόπους: α) σε υλικό (FPGA) και β) σε λογισμικό (κώδικας C για AVR). Η πλατφόρμα FPSLIC μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε και να συγκρίνουμε τις hardware και software υλοποιήσεις του αλγορίθμου κατά έναν ρεαλιστικό τρόπο, αφού τόσο ο μικροελεγκτής ΑVR, αλλά και η προγραμματιζόμενη λογική FPGA είναι κατασκευασμένα με την ίδια ακριβώς τεχνολογία, ενσωματωμένα σε μια μονολιθική συσκευή. Τέλος εξάγουμε αποτελέσματα μετρήσεων της ταχύτητας και επιφάνειας του χρονοπρογραμματιστή και εκπονούμε σύγκριση για διαφορετικά μεγέθη μεταγωγέα στην απόδοση μεταξύ των 2 υλοποιήσεων του αλγορίθμου μεταξύ τους, αλλά και σύγκριση μεταξύ αποτελεσμάτων, που έχουν ληφθεί από παρεμφερή εργασία, του αλγορίθμου FIRM και του αλγόριθμου Mutual Priority. Παρατηρούμε ότι ο αλγόριθμος Mutual Priority υπερέχει ξεκάθαρα, είτε για υλοποίηση σε υλικό είτε σε λογισμικό, έναντι του άλλου αλγορίθμου. |
| author2 |
Σερπάνος, Δημήτρης |
| author_facet |
Σερπάνος, Δημήτρης Χρόνης, Ανδρέας |
| author |
Χρόνης, Ανδρέας |
| author_sort |
Χρόνης, Ανδρέας |
| title |
Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ. |
| title_short |
Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ. |
| title_full |
Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ. |
| title_fullStr |
Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ. |
| title_full_unstemmed |
Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ. |
| title_sort |
ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ατμ. |
| publishDate |
2007 |
| url |
http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/127 |
| work_keys_str_mv |
AT chronēsandreas anaptyxēchronoprogrammatistēamoibaiasproteraiotētasgiaensōmatōmenousmetagōgeisatm AT chronēsandreas developmentofmutualpriorityschedulerforembeddedatmswitches |
| _version_ |
1771297225409822720 |
| spelling |
nemertes-10889-1272022-09-05T14:10:56Z Ανάπτυξη χρονοπρογραμματιστή αμοιβαίας προτεραιότητας για ενσωματωμένους μεταγωγείς ΑΤΜ. Development of mutual priority scheduler for embedded ATM switches. Χρόνης, Ανδρέας Σερπάνος, Δημήτρης Σερπάνος, Δημήτρης Γκούτης, Κωνσταντίνος Κουμπιάς, Σταύρος Chronis, Andreas Χρονοπρογραμματιστής Αμοιβαία προτεραιότητα ΑΤΜ Μεταγωγείς υψηλών ταχυτήτων Scheduler Mutual priority ATM High speed switches 004.66 To ATM είναι μια δικτυακή τεχνολογία μετάδοσης που υποστηρίζει την μεταφορά ετερογενούς κίνησης, δηλ πραγματικού χρόνου όπως ήχος, εικόνα και μη πραγματικού χρόνου όπως υπολογιστικά δεδομένα, χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό που διαβιβάζει μονάδες δεδομένων σταθερού μεγέθους, τα cells. Η απόδοση του δικτύου ΑΤΜ εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την χαρακτηριστικά των μεταγωγέων πακέτων. Για την ανάπτυξη αποτελεσματικών μεταγωγέων χρειάζεται να αναπτύξουμε αποτελεσματικούς χρονοπρογραμματιστές υψηλής ταχύτητας που είναι απλοί στην υλοποίησή τους. Στα πλαίσια αυτής της μεταπτυχιακής εργασίας γίνεται η μελέτη και η υλοποίηση ενός νέου κατανεμημένου αλγορίθμου χρονοπρογραμματισμού για μεταγωγέα ΑΤΜ, που χρησιμοποιεί μνήμη οργανωμένη σε πολλαπλές ουρές εισόδου για την αποθήκευση των πακέτων πριν την δρομολόγησή τους. O αλγόριθμος Αμοιβαίας Προτεραιότητας (Mutual Priority) μπορεί να επιτύχει υψηλό throughput και βέλτιστη εγγύηση εξυπηρέτησης, ίση με Ν κύκλους. Επιπλέον προσφέρει πολύ υψηλή απόδοση ακόμα και με μια μόνο επανάληψη, υπερτερώντας έτσι των υπόλοιπων αλγορίθμων. Η υλοποίησηση του αλγορίθμου Αμοιβαίας Προτεραιότητας εκτελείται με 2 τρόπους: α) σε υλικό (FPGA) και β) σε λογισμικό (κώδικας C για AVR). Η πλατφόρμα FPSLIC μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε και να συγκρίνουμε τις hardware και software υλοποιήσεις του αλγορίθμου κατά έναν ρεαλιστικό τρόπο, αφού τόσο ο μικροελεγκτής ΑVR, αλλά και η προγραμματιζόμενη λογική FPGA είναι κατασκευασμένα με την ίδια ακριβώς τεχνολογία, ενσωματωμένα σε μια μονολιθική συσκευή. Τέλος εξάγουμε αποτελέσματα μετρήσεων της ταχύτητας και επιφάνειας του χρονοπρογραμματιστή και εκπονούμε σύγκριση για διαφορετικά μεγέθη μεταγωγέα στην απόδοση μεταξύ των 2 υλοποιήσεων του αλγορίθμου μεταξύ τους, αλλά και σύγκριση μεταξύ αποτελεσμάτων, που έχουν ληφθεί από παρεμφερή εργασία, του αλγορίθμου FIRM και του αλγόριθμου Mutual Priority. Παρατηρούμε ότι ο αλγόριθμος Mutual Priority υπερέχει ξεκάθαρα, είτε για υλοποίηση σε υλικό είτε σε λογισμικό, έναντι του άλλου αλγορίθμου. ATM is a network transmission technology that allows transfer of heterogeneous traffic, that is real-time like sound, image and non real-time like computer data, using a mechanism that delivers fixed size data units, the cells. The performance-efficiency of ATM network depends on a grate scale from the characteristics of packet switches. In order to develop efficient switches we need to design optimal high speed schedulers, which are easy to realize. In this master thesis, we present the study and realization of a new distributed scheduling algorithm for ATM switch, that uses memory organized according to the scheme of advanced input queuing. Mutual Priority Scheduler can achieve high throughput and optimum service guarentee, equal to N cycles. Furthermore it provides high performance, even with one iteration, exceeding all the other algoritms. The realization of the algorithm is performed with 2 ways: a)in hardware and b) in software. Fpslic platform let us evaluate and compare these 2 different realizations of Mutual Priority algorithm, as it contains an FPGA and a microcontroller embedded on the same chip. Finaly we present measurements for the speed and area of the scheduler, and make comparisons for different switch sizes. Moreover we compare the realization of Mutual Priority Scheduler and that of Firm scheduler. We take us an outcome that Mutual Priority scheduler surpass the other algorithm either in hardware, or in software. 2007-05-16T06:45:02Z 2007-05-16T06:45:02Z 2006-03-10 2007-05-16T06:45:02Z http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/127 gr Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. application/pdf |
