Введение
Универсальная сеть для гарантированно эффективной связи.
Сеть "жирное дерево" – это универсальная сеть, обеспечивающая гарантированно эффективную связь. Она была изобретена Чарльзом Э. Лейзерсоном из Массачусетского технологического института в 1985 году. В древовидной структуре данных каждая ветвь имеет одинаковую пропускную способность, независимо от её положения в иерархии – все они "узкие" (в данном контексте "узкие" означает низкую пропускную способность). В "жирном дереве" ветви, расположенные ближе к вершине иерархии, "толще" (имеют большую пропускную способность), чем ветви, расположенные ниже в иерархии. В телекоммуникационной сети ветви представляют собой каналы передачи данных; различная пропускная способность каналов передачи данных позволяет более эффективно и специфично использовать различные технологии. Топологии "сетка" и "гиперкуб" имеют требования к связи, которые подчиняются жёсткому алгоритму и не могут быть адаптированы к конкретным технологиям компоновки.
Приложения в суперкомпьютерах
Сверхкомпьютеры, использующие сеть типа «жирное дерево», включают в себя два самых быстрых на конец 2018 года – Summit и Sierra, а также Tianhe 2, Meiko Scientific CS 2, Yellowstone, Earth Simulator, Cray X2, Connection Machine CM 5 и различные суперкомпьютеры Altix. Компания Mercury Computer Systems применила вариант топологии «жирного дерева» – гиперсеть дерева – в своих мультикомпьютерах. В этой архитектуре от 2 до 360 вычислительных узлов организованы в сети с коммутацией каналов типа «жирное дерево». Каждый узел имеет локальную память, к которой может быть обеспечен доступ из любого другого узла. Каждый узел в этой гетерогенной системе мог быть построен на базе Intel i860, PowerPC или группы из трех цифровых сигнальных процессоров SHARC. Сеть типа «жирное дерево» особенно хорошо подходила для быстрого преобразования Фурье, которое клиенты использовали для задач обработки сигналов, таких как радиолокация, гидролокация и медицинская визуализация.
Связанные топологии
В августе 2008 года команда компьютерных ученых из UCSD опубликовала масштабируемую конструкцию сетевой архитектуры, использующую топологию, вдохновленную топологией "жирного дерева", для создания сетей, которые лучше масштабируются, чем предыдущие иерархические сети. В архитектуре используются стандартные коммутаторы, которые дешевле и энергоэффективнее, чем высокопроизводительные модульные коммутаторы для центров обработки данных. Фактически, эта топология является частным случаем сети Clos, а не "жирного дерева", как описано выше. Это объясняется тем, что ветви у корня эмулируются множеством соединений к разным родительским узлам, а не одним высокоскоростным соединением к одному родительскому узлу. Тем не менее, многие авторы продолжают использовать этот термин в таком значении.