二分バンド幅

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二分バンド幅[1](Bisection Bandwidth)とは、コンピュータネットワークでは、ネットワークがもっとも転送帯域の狭い場所で2つのパーティションに分割されている場合、ネットワークトポロジの断面の転送容量。

2つのパーティション間で使用可能な帯域幅[2]

連結されたネットワークの転送能力を示す目安として使われている。

したがって二等分は、2つのパーティション間の帯域幅が最小になるように実行する必要がある[3]


帯域幅とは、ネットワークの2つの部分を半分に等分した場合に、その間を通過できる最大双方向データレートのこと[4]

バイセクション帯域幅は、システム全体で利用可能な真の帯域幅を提供し、ネットワーク全体のボトルネック帯域幅を占める。

したがって、二分バンド幅は、他のどのメトリックよりも優れたネットワークの帯域幅特性を表す。

二分バンド幅の計算

nノードの線形アレイの場合、二分バンド幅は1つのリンク帯域幅である。リニアアレイの場合、ネットワークを2つのパーティションに分割するには、1つのリンクのみを切断する必要がある。

線形アレイネットワークの二等分線

nノードのリングトポロジの場合、ネットワークを二等分するために2つのリンクを切断する必要があるため、二分バンド幅は2つのリンクの帯域幅になる。

リングネットワークの二等分

nノードのツリートポロジの場合、1つのリンクを切断することでルートで二等分できるため、二分バンド幅は1つのリンク帯域幅になる。

ツリーネットワークの二等分線

nノードのメッシュトポロジの場合、 nネットワークを二等分するためにリンクを切断する必要があるため、二分バンド幅はnリンク。

2Dメッシュネットワークの二等分線

nノードのハイパーキューブトポロジの場合、ネットワークを二等分するためにn / 2リンクを切断する必要があるため、二分バンド幅はn / 2リンクの帯域幅になる。

ハイパーキューブネットワークの二等分

二分バンド幅の重要性

ネットワークパフォーマンスのこの測定の重要性に対する理論的サポートは、Clark Thomborson [5](旧Clark Thompson)の博士課程の研究段階で開発された。Thomborsonは、ソート、高速フーリエ変換、行列-行列乗算の重要なアルゴリズムが、二分幅が不十分なコンピューターではCPU制限またはメモリー制限ではなく、通信制限になることを証明した。

F.トムソンレイトンは博士課程の研究で[6]、シャッフル交換ネットワークとして知られるDeBruijnグラフの計算上重要な変形二等分幅に関するThomborsonの緩い限界を強化している[7]

Bill Dallyによると遅延、平均ケースのスループット、ホットスポットスループットの分析に基づいて、高次元ネットワークと比較して低次元ネットワーク(同じ二分幅(たとえば、 tori )を持つバイナリn-cubes)は[3]、待ち時間が短縮され、ホットスポットのスループットが高くなるとしている[8]

出典