高性能路由器微體系結構設計（簡體書）

本書圍繞高性能路由器設計的迫切需求，針對路由器微體繫結構中重要組成部件進行分析研究，論述了傳統路由器架構的實現細節以及最新提出的優化設計方法，並對其性能進行了對比分析。同時，本書也介紹了當前主流的路由器性能模擬軟件，並詳細介紹了軟件的使用與優化方法。
本書共分為六章，首先介紹了高性能計算、互連網絡和路由器的基本知識；然後對路由器概念及其微體繫結構設計的關鍵部件進行了詳細介紹，並對相關部件的優化設計方法進行了敘述；最後介紹了主流路由器性能模擬軟件的相關知識和使用方法。

李存祿，2012年在清華大學計算機科學與技術系獲工學學士學位，2014年、2019年在國防科技大學計算機學院分別獲得工學碩士和工學博士學位，曾赴韓國科學技術院和西班牙瓦倫西亞理工交流學習。長期從事高性能計算特別是片上網絡相關研究，相關技術成果多次發表在本領域頂級期刊和會議，包括：TC、TPDS、TACO、ICS、ICCD、HOTI等20餘篇論文。獲評ACM中國SIGHPC優秀博士論文獎、湖南省優秀博士論文獎、國防科大青年創新獎等獎勵。主持國家自然科學基金、國防科大校科研計劃、國防科大高層次人才項目以及多個橫向研究課題。現為國防科技大學計算機學院副研究員，參與並完成多個路由晶元研製項目。

第1章 緒論
1.1 高性能計算的發展
1.1.1 國內高性能計算的發展
1.1.2 國際高性能計算的發展
1.2 互連網絡的重要性
1.3 路由器微體繫結構設計的重要性
1.4 路由器微體繫結構研究現狀
1.5 本書組織結構
第2章 路由器微體繫結構
2.1 互連網絡背景知識
2.1.1 拓撲結構
2.1.2 片上互連網絡
2.1.3 片間互連網絡
2.2 路由器微體繫結構
2.2.1 路由策略
2.2.2 開關分配
2.2.3 流控機制
2.3 高性能路由器分類
2.3.1 低階路由器微體繫結構
2.3.2 高階路由器微體繫結構
第3章 路由策略
3.1 擁塞的形成
3.2 面向負載均衡的路由技術
3.2.1 基於網絡狀態的路由算法
3.2.2 基於網絡信息的路由算法
3.3 面向端點擁塞避免的路由技術
3.4 面向亂序報文的路由優化技術
3.4.1 消息亂序
3.4.2 面向消息亂序的路由算法
第4章 開關分配
4.1 傳統開關分配方法
4.1.1 開關分配過程
4.1.2 基於時間序列的開關分配方法
4.2 基於網絡擁塞信息的開關分配方法
4.2.1 引言
4.2.2 研究背景
4.2.3 性能優勢
4.2.4 實現方案
4.2.5 性能評測
4.2.6 小結
4.3 基於端點擁塞信息的開關分配方法
4.3.1 引言
4.3.2 研究背景
4.3.3 性能優勢

4.3.4 實現方案

4.3.5 性能評測

4.3.6 小結

4.4 路由器開關分配與緩存優化協同設計

4.4.1 引言

4.4.2 研究背景

4.4.3 性能優勢

4.4.4 實現方案

4.4.5 性能評測

4.4.6 小結

第5章 緩存架構

5.1 緩存介質

5.1.1 SRAM

5.1.2 新型存儲介質

5.2 面向高階路由器中間緩存的優化結構

5.2.1 引言

5.2.2 研究背景

5.2.3 性能優勢

5.2.4 實現方案

5.2.5 性能評測

5.2.6 小結

5.3 面向高階路由器輸入緩存的優化結構

5.3.1 引言

5.3.2 研究背景

5.3.3 性能優勢

5.3.4 實現方案

5.3.5 性能評測

5.3.6 小結

第6章 互連網絡路由器性能評測軟件

6.1 相關研究

6.2 B00kSim模擬器

6.3 基於Booksim模擬器的擴展設計

6.3.1 Butier

6.3.2 Allocator

6.3.3 Router

6.4 Gem5模擬器

6.4.1 模擬器簡介

6.4.2 模擬器安裝

6.4.3 模擬模擬

6.5 小結

參考文獻