Árbol gordo

La red de árbol gordo es una red universal para la comunicación demostrablemente eficiente. Fue inventada por Charles E. Leiserson del MIT en 1985. Los n-árboles k-arios, el tipo de árboles gordos comúnmente utilizados en la mayoría de las redes de alto rendimiento, se formalizaron inicialmente en 1997. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

En una estructura de datos de árbol , cada rama tiene el mismo grosor (ancho de banda), independientemente de su posición en la jerarquía; todas son "delgadas" ( delgadas en este contexto significan de bajo ancho de banda ). En un árbol grueso, las ramas más cercanas a la cima de la jerarquía son "más gruesas" que las ramas más bajas. En una red de telecomunicaciones , las ramas son enlaces de datos ; el grosor (ancho de banda) variable de los enlaces de datos permite un uso más eficiente y específico para cada tecnología.

Las topologías de malla e hipercubo tienen requisitos de comunicación que siguen un algoritmo rígido y no se pueden adaptar a tecnologías de empaquetado específicas. ^{[ 4 ]}

Las supercomputadoras que utilizan una red de árbol gordo ^{[ 5 ]} incluyen las dos más rápidas a finales de 2018, ^{[ 6 ]} Summit ^{[ 7 ]} y Sierra , ^{[ 8 ]} así como Tianhe-2 , ^{[ 9 ]} la Meiko Scientific CS-2, Yellowstone , el Earth Simulator , el Cray X2 , la Connection Machine CM-5 y varias supercomputadoras Altix .

Mercury Computer Systems aplicó una variante de la topología de árbol gordo —la red de hiperárbol— a sus multicomputadoras . En esta arquitectura, de 2 a 360 nodos de cómputo se organizan en una red de árbol gordo conmutada por circuitos . Cada nodo tiene memoria local que puede ser mapeada por cualquier otro nodo. Cada nodo en este sistema heterogéneo podría ser un Intel i860 , un PowerPC o un grupo de tres procesadores de señales digitales SHARC .

La red de árbol grueso era especialmente adecuada para los cálculos de transformada rápida de Fourier , que los clientes utilizaban para tareas de procesamiento de señales como radar , sonar e imágenes médicas .

En agosto de 2008, un equipo de científicos informáticos de la UCSD publicó un diseño escalable para arquitectura de red ^{[ 10 ]} que utiliza una topología inspirada en la topología de árbol gordo para lograr redes con mayor escalabilidad que las redes jerárquicas anteriores. La arquitectura utiliza conmutadores comerciales que son más económicos y eficientes energéticamente que los conmutadores modulares de alta gama para centros de datos.

Esta topología es, en realidad, un caso particular de red Clos , en lugar de un árbol gordo como se describió anteriormente. Esto se debe a que las aristas cercanas a la raíz se emulan mediante múltiples enlaces a padres separados, en vez de un único enlace de alta capacidad a un solo padre. Sin embargo, muchos autores siguen utilizando el término de esta manera.

• Sima, D.; Fountain, T.; Kacsuk, P. (1997). Arquitecturas informáticas avanzadas: un enfoque de espacio de diseño . Addison-Wesley . ISBN 978-0-201-42291-7OCLC 36841473​​