Для настоящей заявки испрашивается приоритет китайской патентной заявки, поданной в Патентное бюро Китая 23 января 2020 года, номер заявки: 202010076233.5, а наименование изобретения: "Компьютерная система", приоритет китайской патентной заявки, поданной в Патентное бюро Китая 23 января 2020 года, номер заявки: 202010076227.X, а наименование изобретения: "Сетевая топология", и приоритет китайской патентной заявки, поданной в Патентное бюро Китая 23 января 2020 года, номер заявки: 202010076232.0, а название изобретения: "Вычислительное устройство и способ распределения ресурсов", все содержание которых включено путем ссылки в настоящую заявку.
Область техники
Настоящее изобретение относится к области коммуникационных технологий, в частности к компьютерной системе.
Уровень техники
Обычная компьютерная система в основном основана на CPU (processing unit, центральный процессор). С развитием облачных вычислений, искусственного интеллекта и других технологий алгоритмы обработки больших данных зависят от точности длины слова центрального процессора. Центральный процессор - это последовательный способ чтения и вычисления. Компьютерные системы на основе центрального процессора не смогут удовлетворить текущие вычислительные требования большого параллелизма. Текущая сеть использует принцип наилучших усилий в случае чрезвычайно узкой пропускной способности. Каждый пакет данных в сети должен выполнять протокольные операции, что приводит к потере вычислительной мощности микросхемы. С появлением больших данных и развитием волоконно-оптических технологий, в случае достаточных ресурсов пропускной способности исходная сетевая архитектура постоянно повторно передается после ошибок, и метод жертвования трафиком контроля качества больше не может удовлетворять взрывной спрос на большие объемы данных и большие объемы вычислительной мощности, вызванный искусственным интеллектом и блокчейном.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение описывает компьютерную систему для удовлетворения взрывного спроса на большие объемы данных и большие объемы вычислительной мощности, вызванного искусственным интеллектом и блокчейном в определенной степени.
Пример осуществления настоящего изобретения описывает компьютерную систему, которая содержит множество вычислительных устройств, упомянутое вычислительное устройство содержит параллельный блок памяти и, по меньшей мере, один вычислительный блок, множество упомянутых вычислительных устройств разделено на множество узлов, множество упомянутых узлов образуют сетевую топологию;
Устройство связи содержит: модуль формирования автономной области и первый модуль связи, упомянутый модуль формирования автономной области используется для управления упомянутым целевым узлом для формирования, по меньшей мере, одного уровня автономной области, когда он обнаруживает, что целевой узел из множества упомянутых узлов удовлетворяет требованиям к ресурсам заданного типа операции, первый уровень автономной области включает в себя, по меньшей мере одну автономную область, и одна автономная область включает в себя, по меньшей мере, один из упомянутых целевых узлов; упомянутый первый модуль связи используется для связи и подключения множества упомянутых вычислительных устройств;
Устройство обработки задач содержит: модуль адресации и модуль обработки задач, упомянутый модуль адресации используется для адресации узла первого типа и узла второго типа в упомянутой сетевой топологии, упомянутый узел первого типа является узлом, который предоставляет целевые данные, необходимые для выполнения целевой задачи, а упомянутый узел второго типа представляет собой узел, который предоставляет целевой алгоритм, необходимый для целевой задачи. Упомянутый модуль адресации соответственно подключен к блоку памяти и вычислительному блоку; упомянутый модуль обработки задач используется для взаимодействия с упомянутым узлом первого типа и упомянутым узлом второго типа, так что упомянутый узел второго типа использует упомянутый целевой алгоритм для обработки упомянутых целевых данных, предоставляемых упомянутым узлом первого типа.
Компьютерная система в примере осуществления изобретения содержит множество вычислительных устройств, устройство связи и устройство обработки задач, в котором множество вычислительных устройств разделено на множество узлов, и множество узлов образуют сетевую топологию, в которой каждое вычислительное устройство включает в себя параллельный блок памяти и вычислительный блок, устройство связи включает в себя модуль формирования автономной области и первый модуль связи для обмена данными и подключения множества вычислительных устройств, устройство обработки задач включает в себя модуль адресации и модуль обработки задач, из этого можно видеть, что компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения больше не проводит различия между вычислениями и сетью, но объединяет вычисления и хранение в сеть, распараллеливает вычисления и хранение, что может повысить скорость обработки данных, может улучшить скорость обработки данных и может реализовать связь в сетевой топологии на основе оборудования связи. Благодаря сочетанию модуля адресации и модуля обработки задач обработка задач может выполняться быстрее, что в определенной степени может удовлетворить взрывной спрос на большие объемы данных и большие объемы вычислительной мощности, вызванный искусственным интеллектом и блокчейном.
Приведенное выше описание является лишь обзором технических решений настоящего изобретения. Для того, чтобы более четко понять технические средства настоящего изобретения и реализовать их в соответствии с содержанием описания, а также для того, чтобы вышеуказанные и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения были более очевидными и понятными, ниже приводятся конкретные варианты осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Для того, чтобы более четко проиллюстрировать техническое решение в примере осуществления настоящего изобретения или предшествующем уровне техники, прилагаемые чертежи, которые должны использоваться в примере осуществления или описании предшествующего уровня техники, кратко описаны ниже.
Фиг. 1 представляет собой структурную схему компьютерной системы в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 представляет собой структурную схему одноуровневой сетевой структуры в сетевой топологии в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 представляет собой первую структурную схему распределения узлов в сетевой топологии, участвующих в процессе адресации в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 представляет собой вторую структурную схему распределения узлов в сетевой топологии, участвующих в процессе адресации в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 представляет собой третью структурную схему распределения узлов в сетевой топологии, участвующих в процессе адресации в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 6 представляет собой четвертую структурную схему распределения узлов в сетевой топологии, участвующих в процессе адресации в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 7 представляет собой структурную схему примера сетевой топологии в практических приложениях;
Фиг. 8 представляет собой структурную схему способа обработки поточной линии в сетевой топологии в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 9 представляет собой структурную схему автономной области, образованной сетевой топологией в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 10 представляет собой структурную схему структуры сетевой топологии в примере осуществления настоящего изобретения, подключенной к существующей сети Интернет через сеть экзоскелета;
Фиг. 11 представляет собой структурную схему вычислительного устройства в примере осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 12 представляет собой структурную схему другого вычислительного устройства в примере осуществления настоящего изобретения.
Примеры осуществления изобретения
Ниже будут приведены ссылки на прилагаемые чертежи для более подробного описания показательных примеров осуществления настоящего изобретения. Хотя на прилагаемых чертежах показан показательный пример осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах и не должно ограничиваться описанным здесь примером осуществления. Напротив, данные примеры осуществления приведены для того, чтобы иметь возможность более глубоко понять настоящее изобретение и быть в состоянии полностью донести объем настоящего изобретения до специалиста в данной области.
Пример осуществления настоящего изобретения предусматривает компьютерную систему, как показано на фиг. 1, компьютерная система включает в себя множество вычислительных устройств, упомянутое вычислительное устройство включает в себя параллельный блок памяти и, по меньшей мере, один вычислительный блок, множество упомянутых вычислительных устройств разделено на множество узлов, множество упомянутых узлов образуют сетевую топологию, в которой узел включает в себя, по меньшей мере, одну схему модуля в блоке памяти и вычислительном блоке, или упомянутый блок памяти и, по меньшей мере, один упомянутый вычислительный блок, или упомянутое одно вычислительное устройство, или множество упомянутых вычислительных устройств;
Устройство связи, упомянутое устройство связи содержит: модуль формирования автономной области и первый модуль связи, упомянутый модуль формирования автономной области используется для управления упомянутым целевым узлом для формирования, по меньшей мере, одного уровня автономной области, когда он обнаруживает, что целевой узел из множества упомянутых узлов удовлетворяет требованиям к ресурсам заданного типа операции, первый уровень автономной области включает в себя, по меньшей мере одну автономную область, и одна автономная область включает в себя, по меньшей мере, один из упомянутых целевых узлов; упомянутый первый модуль связи используется для связи и подключения множества упомянутых вычислительных устройств;
Устройство обработки задач, упомянутое устройство обработки задач содержит: модуль адресации и модуль обработки задач, упомянутый модуль адресации используется для адресации узла первого типа и узла второго типа в упомянутой сетевой топологии, упомянутый узел первого типа является узлом, который предоставляет целевые данные, необходимые для выполнения целевой задачи, а упомянутый узел второго типа представляет собой узел, который предоставляет целевой алгоритм, необходимый для целевой задачи. Упомянутый модуль адресации соответственно подключен к блоку памяти и вычислительному блоку; упомянутый модуль обработки задач используется для взаимодействия с упомянутым узлом первого типа и упомянутым узлом второго типа, так что упомянутый узел второго типа использует упомянутый целевой алгоритм для обработки упомянутых целевых данных, предоставляемых упомянутым узлом первого типа.
При этом модуль компонента автономной области, первый модуль связи, модуль адресации и модуль обработки задач могут быть установлены внутри узла, или они могут быть установлены независимо от узла.
Кроме того, упомянутая целевая задача может быть отправлена другими узлами, или она может быть выполнена своим собственным узлом при заранее определенных условиях.
Для компьютерной системы в примере осуществления настоящего изобретения, например, она состоит из 100 узлов для формирования сетевой топологии, в которой узлу с номером 1 требуется видео, синтезированное из исходного видеоматериала и материала AR, модуль адресации будет искать узлы в сетевой топологии, которые могут предоставить исходный видеоматериал, необходимый для выполнения задачи, узлы, которые могут предоставить AR-материал, необходимый для выполнения задачи, и узлы, которые могут выполнять синтез видео; например, адресуемый узел, который может предоставить исходный видеоматериал, является узлом с номером 2, узел, который может предоставить AR-материал, является узлом с номером 3, а узел, который может выполнять синтез видео, является узлом с номером 4. Модуль обработки задач будет управлять тем, что узел с номером 1 будет взаимодействовать с узлами с номерами 2, 3 и 4 для выполнения задачи.
В частности, например, модуль обработки задач управляет узлом с номером 1 для отправки информации индикации на узел с номером 2, так что узел с номером 2 отправляет исходный видеоматериал, хранящийся в его блоке памяти, на узел с номером 4; модуль обработки задач управляет узлом с номером 1 для отправки информации индикации на узел с номером 3, так что узел с номером 3 отправляет материал AR, хранящийся в его блоке памяти, на узел с номером 4; модуль обработки задач управляет узлом с номером 1 для отправки сообщения индикации на узел с номером 4, так что несколько вычислительных блоков в узле с номером 4 выполняют синтез видео на основе принятого исходного видеоматериала и модели AR, и после завершения синтеза части данных кэшируют его в блок памяти в узле с номером 4, так что блок памяти, который хранит синтезированные данные, передает синтезированные данные в узел с номером 1, а затем сохраняет их в блоке памяти в узле с номером 1.
Как видно из вышеизложенного, компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения содержит множество вычислительных устройств, устройство связи и устройство обработки задач, в котором множество вычислительных устройств разделено на множество узлов, и множество узлов образуют сетевую топологию, в которой каждое вычислительное устройство включает в себя параллельный блок памяти и вычислительный блок, устройство связи включает в себя модуль формирования автономной области и первый модуль связи для обмена данными и подключения множества вычислительных устройств, а устройство обработки задач включает в себя модуль адресации и модуль обработки задач, из этого можно видеть, что компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения больше не проводит различия между вычислениями и сетью, но объединяет вычисления и хранение в сеть, распараллеливает вычисления и хранение, что может повысить скорость обработки данных и может осуществлять связь в сетевой топологии на основе оборудования связи. Благодаря сочетанию модуля адресации и модуля обработки задач обработка задач может выполняться быстрее, что в определенной степени может удовлетворить взрывной спрос на большие объемы данных и большие объемы вычислительной мощности, вызванный искусственным интеллектом и блокчейном.
В качестве альтернативы, сетевая топология включает в себя, по меньшей мере, один уровень сетевой структуры (то есть множество упомянутых узлов образуют, по меньшей мере, один уровень сетевой структуры), диапазон значений временной задержки передачи данных, соответствующий различным уровням, различен, и временная задержка передачи данных, соответствующая сетевой структуре первого целевого уровня, включает в себя временную задержку передачи данных от узла в упомянутой сетевой структуре первого целевого уровня к целевому узлу, и упомянутая сетевая структура первого целевого уровня является любым уровнем упомянутой сетевой структуры.
В качестве альтернативы, как показано на фиг. 2, каждый уровень сетевой структуры включает в себя, по меньшей мере, одну кольцевую структуру, и каждая кольцевая структура включает в себя множество узлов; при этом узлы в каждой кольцевой структуре соединены между собой, и в соответствии с порядком нумерации узлов в каждой кольцевой структуре узлы с нечетным номером соединены со следующим узлом соседнего узла, или узлы с четным номером соединены со следующим узлом соседнего узла. Из этого можно видеть, что в примере осуществления настоящего изобретения сетевая топология физически принимает плоскую сетевую структуру, левый и правый узлы используют адрес в качестве уникального стандарта идентификации. Узлы всей сети могут быть географически разделены на адресные пространства для облегчения горячей замены, и принята иерархическая схема. Вся сеть разделена на несколько уровней в соответствии с адресом, и все узлы в одном уровне связаны между собой. Каждый уровень сети использует одну и ту же топологию контура, и уровни расположены вертикально.
При этом понятно, что конкретный способ соединения кольцевой структуры не ограничивается этим, но также множество узлов, включенных в каждую кольцевую структуру, соединены в конце и соединены со следующим узлом его соседнего узла.
Из этого можно видеть, что упомянутая сетевая топология включает в себя отказоустойчивую сеть с несколькими последовательными уровнями и циклами, в которой каждый уровень имеет одинаковую структуру, каждый уровень использует одну и ту же топологическую структуру цикла, и уровни пересекаются вертикально. Такого рода повторяющаяся суперпозиция одного и того же аппаратного средства и одной и той же структуры в сочетании с одним и тем же программным управлением постепенно расширяет степень агрегирования ресурсов и завершает ориентированный на приложения суперпроект. Кроме того, в данной структуре нет соединения между более чем двумя уровнями, что упрощает структуру программного обеспечения и управление системой. Коммуникационные кольца с разными интервалами в уровне гарантируют, что любые две точки в кольце выйдут из строя (включая извлечение печатных плат), цикл не будет прерван, и нормальная связь будет поддерживаться.
В качестве альтернативы, существует, по меньшей мере, два маршрута соединения между соседними двухуровневыми сетевыми структурами. Например, третий узел одноуровневой сетевой структуры соединен с четвертым узлом двухуровневой сетевой структуры, а пятый узел одноуровневой сетевой структуры соединен с шестым узлом двухуровневой сетевой структуры, то есть может быть два маршрута соединения между одноуровневой сетевой структуры и двухуровневой сетевой структуры.
В качестве альтернативы, упомянутое вычислительное устройство также включает в себя:
Одноплатная печатная плата, упомянутый блок памяти и упомянутый вычислительный блок расположены на упомянутой одноплатной печатной плате;
Рама платы, упомянутая одноплатная печатная плата расположена на раме платы;
Корпус, упомянутая рама платы расположена в корпусе;
Машинный зал, упомянутый корпус расположен в машинном зале;
Первый центр управления данными, упомянутый первый центр управления данными включает в себя, по меньшей мере, два машинных зала;
Второй центр управления данными, упомянутый второй центр управления данными включает в себя, по меньшей мере, два из первых центров управления данными.
Из этого можно видеть, что вычислительное устройство включает в себя блок памяти и вычислительный блок, и как блок памяти, так и вычислительный блок снабжены схемой модуля виртуального управления для связи и управления и подключены к внешнему физическому интерфейсу связи, так что блок памяти и вычислительный блок являются параллельными, а различные вычислительные блоки параллельны. Из этого можно видеть, что вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения больше не проводит различия между вычислениями и сетью, но объединяет вычисление и хранение в сеть и настраивает вычислительный блок так, чтобы он имел единый интерфейс для внешней связи, а вычисление и хранение выполняются параллельно, что может повысить скорость обработки данных и в определенной степени удовлетворить взрывной спрос на большие объемы данных и большие объемы вычислительной мощности, вызванные искусственным интеллектом и блокчейном.
Кроме того, множество упомянутых вычислительных устройств разделено на множество узлов, эти узлы образуют восьмиуровневую сетевую структуру, в которой узел одноуровневой сетевой структуры S (silicon) представляет собой схему модуля упомянутого вычислительного блока, программируемой структурой внутренней схемы и управлением; узел двухуровневой сетевой структуры B (board) является упомянутом вычислительным блоком, то есть в одноплатной печатной плате, между несколькими чипами, установлена связь со скоростью10 Гбит/с на одной печатной плате, управление на уровне платы; узел трехуровневой сетевой структуры F (frame) представляет собой одноплатную печатную плату, то есть в одной раме, между несколькими печатными платами и между соединительными платами в печатной плате установлена связь со скоростью 10 Гбит/с, которая полностью подключена; узлы четырехуровневой сетевой структуры C (cabinet) представляют собой платы и рамы, в одном шкафу, между платами и рамами, установлена оптоволоконная связь со сокростью 10 Гбит/с, которая полностью подключена; узлы пятиуровневой сетевой структуры D (district) представляет собой корпус, то есть они разделены на блоки в центре обработки данных и между несколькими корпусами. Неполная оптоволоконная сеть по требованию в машинном зале имеет скорость 10 Гбит/с; узлы шестиуровневой сетевой структуры Z (zone) представляет собой машинный зал, то есть они разделены на блоки в центре обработки данных и между несколькими машинными залами. Неполная оптоволоконная сеть по требованию в машинном зале имеет скорость 10 Гбит/с; узлы семиуровневой сетевой структуры E (enterprise) представляет собой упомянутый первый центр управления данными, который настроен с использованием широкополосного оптического волокна по требованию, передачи данных через Интернет и полного управления сетью; узлы восьмиуровневой сетевой структуры W (world) представляет собой упомянутый второй центр управления данными, который настроен с использованием широкополосного оптического волокна по требованию, передачи данных через Интернет и полного управления сетью. При этом понятно, что для сетевой топологии, состоящей из нескольких вычислительных устройств, разделение сетевой структуры каждого уровня этим не ограничивается.
При этом вышеупомянутая восьмиуровневая сетевая структура может быть размещена восемью группами по 8 бит, в общей сложности 64 бит. Другими словами, рабочее состояние любого устройства, или любой части схемы модуля, или любой части жесткого диска можно независимо запрашивать и управлять в рамках всей сети (по всему миру). Очевидно, что данное проектирование сетевой топологии может удовлетворить потребности в течение длительного периода времени в будущем. Однако, если однажды в будущем масштаб сети окажется недостаточным для удовлетворения потребностей приложений, сетевая топология может легко добавить дополнительные уровни сетевой структуры поверх центра обработки данных (то есть уровня W). Если количество независимых объектов, которые могут обслуживаться суперчипом, значительно увеличится в будущем, что приведет к недостаточному распределению сетевых адресов, его будет легко расширить под уровнем чипа (то есть уровнем S) и даже локализовать до уровня ячейки. Из этого можно видеть, что масштаб сетевой топологии может быть бесконечно масштабирован для удовлетворения возможных будущих потребностей.
То есть сетевая топология в примере осуществления настоящего изобретения охватывает все, от микросхем, оборудования до центров обработки данных, и рассматривает огромную вычислительную систему в целом в области ресурсов. Аппаратные возможности могут быть бесконечно расширены, программное обеспечение может быть использовано повторно, а структура может быть сокетирована на нескольких уровнях.
Кроме того, сетевая топология может определять три типа аппаратных ресурсов и однозначно определять их с помощью унифицированного 64-битного адреса.
Первый тип, ресурсы с мелкими частицами: относится к ресурсам с полными функциями внутри чипа, которые помечены и расположены адресным полем S (Silicon).
Второй тип, ресурсы одной платы: относится к внутренним ресурсам платы с полными функциями, которые помечены и расположены адресным полем B (Board).
Третий тип, комбинированные ресурсы с несколькими картами: обычно относится к интегрированным ресурсам с несколькими картами, собранными независимыми платами, включая комбинации различных шкафов и машинных залов. При этом разделен на 6 уровней, которые обозначены адресными полями F (Frame), C (Cabinet), D (District), Z (Zone), E (Enterprise) и W (World).
Для ресурсов памяти степень детализации данных может быть унифицирована, то есть пакеты данных объемом 1 Кб. В частности, компьютерная система в примера осуществления изобретения распределяет различные задачи по мере необходимости в пуле супер ресурсов. Это можно сравнить с процессом чтения и записи одного жесткого диска. Каждый раз, когда на жесткий диск записывается новый файл, он занимает часть ресурсов жесткого диска. Каждый раз, когда файл удаляется, занятые ресурсы освобождаются. Из-за разных размеров каждого файла после многократных записей и удалений остается много фрагментов ресурсов памяти. Чтобы не тратить фрагментированные ресурсы впустую, требуется системное планирование, чтобы иметь возможность в полной мере использовать фрагментированные ресурсы и иметь возможность управлять любой частью данных на жестком диске. Аналогичным образом, если традиционная операция с жестким диском будет расширена до всей системы, аналогичная ситуация возникнет в компьютерной системе в примере осуществления настоящего изобретения, которая требует, чтобы система была способна равномерно распределять любой крошечный ресурс во всей системе во всей области. Разница заключается в том, что компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения может независимо и точно планировать передачу/коммутацию/хранение/управление различными ресурсами. Все вышеперечисленные ресурсы образуют единую структуру, которая может выполнять единую задачу, а также может распределять ресурсы из определенных мест и выполнять бесчисленное множество независимых задач одновременно. При передаче по сети, коммутации по сети, сетевом хранении, сетевых вычислениях и управлении сетью ресурсы компьютерной системы в примере осуществления изобретения принимают пакет данных объемом 1 Кб в качестве номинальной степени детализации управления и целое число, кратное пакету данных объемом 1 Кб, в качестве единицы измерения.
То есть три элемента пакета данных компьютерной системы в примере настоящего изобретения представляют собой: 1) Фиксированный формат; 2) Неограниченное определение; 3) Единственная интерпретация. Вся информация и данные компьютерной системы в примере настоящего изобретения принимают унифицированный формат 1 Кб, который называется внутриполосной информацией. Соответственно, в процессе передачи и хранения данных, ради целостности данных, необходимо добавлять вспомогательную информацию, которая называется внеполосной информацией. 1 Кб фиксированной длины может содержать короткое сообщение или может быть расширен в видеофайл, состоящий из бесчисленных пакетов данных по мере необходимости. 1 Кб - это 512 слов, 1 слово равно 2 байтам, 1 байт равен 8 битам, 1 слово равно 32 битам.
В качестве альтернативы, как показано на фиг. 11, упомянутое вычислительное устройство содержит: блок памяти и, по меньшей мере, один вычислительный блок, упомянутый блок памяти включает в себя первую схему модуля виртуального управления для связи и управления блоком памяти, а упомянутый вычислительный блок содержит вторую схему модуля виртуального управления для связи и управления вычислительным блоком, упомянутая первая схема модуля виртуального управления и упомянутая вторая схема модуля виртуального управления соответственно подключены к внешнему физическому интерфейсу связи;
При этом первая схема модуля виртуального управления представляет собой схему модуля, в которой блок памяти хранит программный код для реализации связи (включая внутреннюю связь и внешнюю связь узлов) и управления блоком памяти (таким как управление ресурсами). Вторая схема модуля виртуального управления представляет собой схему модуля, в которой вычислительный блок хранит программный код для реализации связи (включая внутреннюю связь и внешнюю связь узлов) и управления вычислительным блоком (например, управление ресурсами).
Кроме того, как блок памяти, так и вычислительный блок снабжены схемами модуля виртуального управления для связи и управления и подключены к внешнему физическому интерфейсу связи, то есть параллельно между блоком памяти и вычислительным блоком, параллельно между различными вычислительными блоками. Из этого можно видеть, что любые два из всех вычислительных блоков и блоков памяти, включенных в вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения, подключены параллельно.
Кроме того, схемы модуля виртуального управления блока памяти и вычислительного блока оба подключены к внешнему физическому интерфейсу связи, то есть блок памяти и вычислительный блок, включенные в вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения, снабжены унифицированным внешним интерфейсом связи, так что информационные инструкции, передаваемые с внешнего физического интерфейса связи, могут непосредственно поступать в вычислительный блок и блок памяти.
Из этого можно видеть, что вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения больше не проводит различия между вычислениями и сетью, но объединяет вычисления и хранение в сеть, распараллеливает вычислительные блоки, распараллеливает блоки памяти и вычислительные блоки и устанавливает единый интерфейс для внешней связи, что может повысить скорость обработки данных и в определенной степени удовлетворить взрывной спрос на большие объемы данных и большие объемы вычислительной мощности, вызванные искусственным интеллектом и блокчейном. Более того, вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения не включает в себя CPU (central processing unit, центральный процессор), который может быть бесконечно расширен.
В качестве альтернативы, упомянутый вычислительный блок включает в себя программируемое логическое устройство. Из этого можно видеть, что вычислительный блок вычислительного устройства в примере осуществления настоящего изобретения может состоять из программируемых логических устройств.
При этом логические устройства - это электронные устройства, используемые для реализации определенных характерных логических функций. Простейшими логическими устройствами являются "И-ИЛИ-НЕ". На этой основе могут быть реализованы сложные временные и комбинаторные логические функции. Функция программируемого логического устройства не является фиксированной, но может быть изменена в соответствии с потребностями пользователя, то есть логическая функция устройства определяется методом программирования. Следовательно, вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения, включенный в него вычислительный блок включает в себя программируемое логическое устройство, так что вычислительный блок вычислительного устройства может изменять достижимые функции в соответствии с потребностями пользователя, то есть каждый вычислительный блок вычислительного устройства в примере осуществления настоящего изобретения больше не является единственной функцией, которая должна быть реализована, но различные логические функции могут быть реализованы с помощью методов программирования, то есть могут быть реализованы различные алгоритмы, так что пропускная способность вычислительного устройства в примере осуществления настоящего изобретения может быть динамически настроена.
В качестве альтернативы, когда вторая схема модуля виртуального управления получает команду настройки аппаратной архитектуры, она управляет программируемым логическим устройством для настройки аппаратной архитектуры в соответствии с инструкцией настройки аппаратной архитектуры.
В примере осуществления настоящего изобретения команда настройки аппаратной архитектуры может быть отправлена сетевой стороной, или она может быть автоматически сгенерирована при заданных условиях. В примере осуществления настоящего изобретения вычислительное устройство может независимо настраивать аппаратную архитектуру программируемого логического устройства в соответствии с инструкциями сетевой строны, то есть настраивать логическую функцию программируемого логического устройства. Когда несколько вычислительных устройств разделены на несколько узлов, аппаратная архитектура также может быть скорректирована в некоторых узлах. Следовательно, узлы в примере осуществления настоящего изобретения могут также поддерживать сегментирование функций узлов, не только в качестве транзитного узла, но и в качестве узла управления, узла обслуживания и т.д.
В качестве альтернативы, упомянутое программируемое логическое устройство представляет собой матрицу ПЛИС. То есть, когда вычислительный блок, включенный в вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения, включает в себя программируемое логическое устройство, данное программируемое логическое устройство может быть ПЛИС. При этом ПЛИС являются программируемыми устройствами, которые теоретически могут реализовать любые вычисления, но с точки зрения эффективности ПЛИС подходят для параллельных вычислений и конвейерных вычислений. Типичные вычисления, такие как AI (Artificial Intelligence, искусственный интеллект), перекодирование видео, поиск и т.д., так что вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения поддерживает высокоскоростной доступ, может быть подключен и отключен по желанию и может быть расширен по желанию. Понятно, что вычислительный блок, включенный в вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения, включает в себя программируемые логические устройства или другие программируемые логические устройства, отличные от ПЛИС.
Кроме того, в качестве альтернативы, что в примере осуществления настоящего изобретения ПЛИС используется в качестве независимого ресурса, независимого от работы центрального процессора, и ресурсы ПЛИС могут использоваться в срезах. То есть в ПЛИС может быть фиксированный модуль для выполнения следующих функций:
1. Сетевая связь;
2. Анализ конкретных инструкций, то есть ответ на набор заявок на ресурсы;
3. Обратная связь по заявкам, которые он может удовлетворить, и с использованием собственных ресурсов.
В итоге, ПЛИС в примере осуществления настоящего изобретения может быть независимой от сетевого службы, не полагаясь на управление процессором, и может гибко использовать ресурсы ПЛИС для различных задач и обновлять в режиме реального времени.
В качестве альтернативы, упомянутое вычислительное устройство также включает в себя микроконтроллер, упомянутый микроконтроллер подключен к ПЛИС. При этом некоторые ПЛИС включают в себя микроконтроллеры, а некоторые ПЛИС не включают в себя микроконтроллеры. Когда вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения включает в себя ПЛИС, оно может также включать в себя микроконтроллер для оказания помощи в управлении ПЛИС. При этом, в частности, микроконтроллер может быть установлен внутри вычислительного блока, подключенного к ПЛИС, или микроконтроллер может быть установлен внутри блока памяти, или микроконтроллер может быть установлен независимо от вычислительного блока и блока памяти.
В качестве альтернативы, первая схема модуля виртуального управления и вторая схема модуля виртуального управления соответственно соединены с внешним физическим интерфейсом связи через высокоскоростную шину, и в то же время вычислительный блок и блок памяти соединены через высокоскоростную шину, так что одно вычислительное устройство может реализовывать локальное высокоскоростное хранение и близкие вычисления. При этом высокоскоростное шинное соединение между вычислительным блоком и блоком памяти обеспечивает скорость ввода-вывода данных. В режиме высокой параллельности может быть реализовано высокоскоростное чтение и запись нескольких данных. Хранимые данные также могут быть произвольно структурированы в автономном режиме в соответствии с деловыми потребностями для облегчения совместных вычислений с другими узлами.
В качестве альтернативы, внешний физический интерфейс связи включает в себя оптоволоконный интерфейс или сетевой порт. При этом оптоволоконный интерфейс - это физический интерфейс, используемый для подключения оптоволоконного кабеля. В примере осуществления изобретения вычислительный блок подключен к оптоволоконному интерфейсу, так что внешняя пропускная способность вычислительного устройства гарантированно соответствует требованиям связи в реальном времени.
Таким образом, вычислительное устройство в примере осуществления настоящего изобретения может использовать структуру ПЛИС, параллельную вычислительному блоку и блоку памяти, и каждый аппаратный вычислительный блок указан в качестве основного вычислительного и управляющего носителя с матрицей ПЛИС и оснащен небольшим количеством блоков управления микроконтроллера для содействия в управлении.
В качестве альтернативы, как показано на фиг. 12, упомянутое вычислительное устройство также включает в себя:
Второй модуль связи, подключенный к упомянутому блоку памяти, упомянутому вычислительному блоку и внешнему физическому интерфейсу связи, соответственно, используемый для определения первого оставшегося ресурса вычислительного устройства, к которому принадлежит упомянутый второй модуль связи в текущее время, когда принимается команда запроса ресурсов;
Модуль ресурсов, подключенный к упомянутому блоку памяти, упомянутому вычислительному блоку, упомянутому внешнему физическому интерфейсу связи и упомянутому второму модулю связи, соответственно, используемый для получения требуемой информации о ресурсах в соответствии с командой запроса ресурсов, упомянутая требуемая информация о ресурсах включает в себя, по меньшей мере, один способ выбора ресурсов;
Упомянутый модуль ресурсов, также используемый для распределения ресурсов в соответствии с упомянутыми первыми оставшимися ресурсами и методом выбора ресурсов, включенным в требуемую информацию о ресурсах;
Упомянутый ресурс включает в себя блок памяти, упомянутый вычислительный блок, схему модуля в упомянутом блоке памяти и, по меньшей мере, одну из схем модуля в упомянутом вычислительном блоке.
Как видно из вышеизложенного, что ресурсы вычислительного устройства могут вычислять степень детализации единичной схемы устройства. Например, когда вычислительный блок упомянутого вычислительного устройства, описанного выше, включает ПЛИС, упомянутые ресурсы включают lut (Look-Up-Table, просмотровая таблица), reg (ресурсы регистра), dsp (цифровой сигнальный процессор), mem (ресурсы памяти) и io (ввод/вывод) и пропускная способность связи и другие части.
В примере осуществления настоящего изобретения, когда вычислительное устройство получает команду запроса ресурсов, отправленную сетевой стороной, будет подсчитывать свои оставшиеся ресурсы в текущее время, то есть первые оставшиеся ресурсы, чтобы определить, могут ли его текущие оставшиеся ресурсы удовлетворить запрос ресурсов на сетевой стороне.
При этом в качестве альтернативы, упомянутая команда запроса ресурсов включает в себя тип оборудования (т.е. тип IP-ядра), который реализует алгоритм, информацию о требованиях к ресурсам и информацию о требованиях к связи. Кроме того, пакет данных, соответствующий упомянутой команде запроса ресурсов, может иметь длину 1 Кб и иметь фиксированный формат. При этом команда запроса ресурсов может устанавливать заголовок команды, и вычислительное устройство может считывать содержание соответствующей длины в соответствии с заголовком команды.
Кроме того, упомянутая требуемая информация о ресурсах включает в себя, по меньшей мере, один способ выбора ресурсов. То есть сетевая сторона будет выполнять, по меньшей мере, один способ выбора ресурса, соответствующий функции, которая должна быть реализована в данном запросе ресурсов в команде запроса ресурсов, и вычислительное устройство будет выделять ресурсы для данной команды запроса ресурсов на основе его текущих оставшихся ресурсов и, по меньшей мере, одного способа выбора ресурсов, указанного сетевой стороной. Как видно из вышеизложенного, что в примере осуществления настоящего изобретения схема модуля в вычислительном устройстве может быть рассчитана как степень детализации ресурсов, может быть выполнено распределение ресурсов, и ресурсы могут быть гибко распределены в соответствии с командой запроса ресурсов, выданными сетевой стороной.
В качестве альтернативы, упомянутый модуль ресурсов включает в себя:
Первый подмодуль определения, используемый для определения первого способа выбора ресурсов, которому может удовлетворять упомянутый первый оставшийся ресурс, и второго способа выбора ресурсов, которому не может удовлетворять упомянутый первый оставшийся ресурс. Упомянутый первый способ выбора ресурсов и упомянутый второй способ выбора ресурсов являются, по меньшей мере, одним из способов выбора ресурсов, включенных в требуемую информацию о ресурсе, соответственно.
Второй подмодуль определения, используемый для определения второго оставшегося ресурса после того, как упомянутый первый оставшийся ресурс удовлетворяет упомянутому первому способу выбора ресурсов;
Подмодуль обратной связи, используемый для передачи информации о упомянутом первом способе выбора ресурсов, упомянутом втором способе выбора ресурсов и упомянутом втором оставшемся ресурсе устройству, которое отправляет команду запроса ресурсов.
В примере осуществления настоящего изобретения вычислительное устройство будет определять способ выбора ресурсов, который оно может поддерживать, и способ выбора ресурса, который оно не может поддерживать, на основе, по меньшей мере, одного способа выбора ресурсов, указанного сетевой стороной, и его текущих оставшихся ресурсов, и вычислить оставшиеся ресурсы после выделения ресурсов в соответствии с поддерживаемым им самим способом выбора ресурсов, а затем сообщить сетевой стороне о поддерживаемом им способе выбора ресурсов и оставшихся ресурсах после выделения ресурсов в соответствии с поддерживаемым им самим способом выбора ресурсов.
То есть, когда вычислительное устройство принимает команду запроса ресурсов, выданную сетевой стороной, оно получает требуемую информацию о ресурсах из команды запроса ресурсов (например, существует три алгоритма для функции, которая должна быть реализована соответствующей командой, и количество требуемых единиц хранения, алгоритма и т.д. для разных алгоритмов отличается, например, для первого алгоритма требуется 100 единиц хранения, 200 единиц алгоритма и 50 регистров), то вычислительное устройство определит, могут ли его оставшиеся ресурсы реализовать один из алгоритмов. Например, если первый алгоритм может быть реализован, также будут вычислены оставшиеся ресурсы после реализации первого алгоритма. Затем сообщите сетевой стороне, какой алгоритм он может поддерживать, и последующие оставшиеся ресурсы.
Например, когда вычислительный блок, включенный в вычислительное устройство, включает в себя ПЛИС, сетевая сторона выдает инструкции для реализации определенной функции вывода ИИ, которая включает в себя набор вычислительных аппаратных средств глубокого обучения (т.е. IP-ядро), которые должны реализовать алгоритм и требования к способностям сетевой структуры. Имеются множество выборов в зависимости от различных параллельных ситуаций. ПЛИС заполняют обратную связь в зависимости от их текущей ситуации с ресурсами, какие из них могут поддерживаться, а какие нет. После того, как сеть обрабатывает обратную связь от каждого устройства ПЛИС, она определяет, кто ее вычисляет, и выдает инструкции по вычислению и аппаратное обеспечение для реализации алгоритма (то есть IP-ядро). ПЛИС загружает аппаратное обеспечение (то есть IP-ядро), которое реализует алгоритм, завершает вычисления, а затем освобождает ресурсы.
При этом ПЛИС также может отвечать на запросы ресурсов для нескольких различных задач одновременно, и, когда позволяют ресурсы, использует локальные ресурсы для загрузки IP, формирует соответствующие пакеты данных и дает обратную связь с результатами различных задач.
Кроме того, вычислительное устройство может непосредственно сообщать о подсчитанном первом оставшемся ресурсе сетевой стороне, когда оно принимает команду запроса ресурсов, отправленную сетевой стороной, и сетевая сторона определяет способ выбора ресурсов, которому может удовлетворять первый оставшийся ресурс, а также неудовлетворительный способ выбора ресурсов, и вычисляет оставшиеся ресурсы вычислительного устройства после выделения ресурсов вычислительному устройству в соответствии со способом выбора ресурсов, который может удовлетворить первый оставшийся ресурс, и возвращает данную информацию вычислительному устройству.
Кроме того, при отправке информации о первом способе выбора ресурсов, втором способе выбора ресурсов и втором оставшемся ресурсе сетевой стороне, она может быть непосредственно сгруппирована и передана обратно, а не сохранена и отправлена в соответствии с обычным форматом связи (например, связь по протоколу Ethernet mac-уровня), она также может быть отправлена в соответствии с предварительно определенным форматом кадра.
В качестве альтернативы, когда обнаружено, что целевой узел из множества упомянутых узлов удовлетворяет требованиям к ресурсам заданного типа операции, упомянутый целевой узел формирует, по меньшей мере, один уровень автономной области, один уровень автономной области включает в себя, по меньшей мере, одну автономную область, и одна автономная область включает в себя, по меньшей мере, один из целевых узлов.
При этом автономная область является логической концепцией, генерируемой оптимизацией ресурсов для операции. Упомянутый целевой узел включает в себя, по меньшей мере, часть множества узлов в сетевой топологии.
Предполагая, что сетевая топология включает двенадцать узлов, пронумерованных от 1 до 12. При этом узлы с номерами 1, 2 и 3 образуют автономную область более низкого уровня, а узлы с номерами 5, 6 и 7 образуют другую автономную область более низкого уровня. Узел с номером 3 и узел с номером 6 образуют автономную область уровня, то есть сетевая топология, показанная на фиг. 9, образует двухуровневую автономную область. Нижняя автономная область включает в себя два узла, а верхняя автономная область включает в себя одну автономную область. При этом понятно, что это всего лишь пример, и он не ограничивается сетевой топологией, которая включает в себя всего двенадцать узлов, и он не ограничивается автономной областью, которая только в форме, показанной на фиг. 9.
При этом требования к ресурсам включают данные, пропускную способность, вычислительную мощность и алгоритмы, так что соответствующие типы услуг могут выполняться в соответствующей автономной области, избегая всей сетевой топологии для поиска ресурсов, необходимых для выполнения услуги, что приводит к временным задержкам во времени обработки. Кроме того, в примере осуществления настоящего изобретения временная задержка между любыми двумя узлами в автономной области меньше заданного порогового значения, и, следовательно, при выполнении определенной задачи в автономной области скорость передачи данных будет выше. Из этого можно видеть, что автономная область, образованная сетевой топологией в примере осуществления изобретения, логически группирует узлы в соответствии с требованиями к ресурсам, соответствующими различным типам обслуживания.
Из этого можно видеть, что сетевая топология в примере осуществления настоящего изобретения автоматически создает, по меньшей мере, один уровень автономной области, когда обнаруживает, что, по меньшей мере, некоторые из узлов удовлетворяют требованиям к ресурсам заданного типа обслуживания, при этом один уровень автономной области включает в себя, по меньшей мере, одну автономную область, а одна автономная область включает в себя, по меньшей мере, два узла, то есть сетевая топология в примере осуществления настоящего изобретения может группировать узлы в соответствии с фактическими требованиями к ресурсам и реализовывать, что группировка узлов может быть динамически изменена, так что соответствующие операции могут выполняться в автономной области, который отвечает фактическим требованиям к ресурсам в будущем, тем самым повышая скорость выполнения операции и ускоряя обработку больших объемов данных, в определенной степени, это удовлетворяет взрывной спрос на огромные объемы данных и большие объемы вычислительной мощности, вызванные искусственным интеллектом и блокчейном.
В качестве альтернативы, узлы управления автономной области первого уровня образуют автономную область второго уровня, а упомянутая автономная область первого уровня и упомянутая автономная область второго уровня являются соседними автономными областями двух уровней.
Например, автономная область первого уровня включает в себя автономные области a, b, c и d. При этом узлы управления в каждой автономной области, такие как узел управления в автономной области a является узлом A, узел управления в автономной области b является узлом B, узел управления в автономной области c является узлом C, а узел управления в автономной области d является узлом D, тогда узлы A, B, C и D образуют два автономных областей второго уровня (например, A и B образуют одну автономную область второго уровня, а C и D образуют одну автономную область второго уровня). Затем узлы управления двух автономных областей второго уровня образуют автономную область третьего уровня. Например, узлами управления двух автономных областей второго уровня являются A и C, таким образом узлы A и C затем образуют автономную область третьего уровня. При этом автономная область первого уровня и автономная область второго уровня принадлежат соседней автономной области, а автономная область второго уровня и автономная область третьего уровня принадлежат соседней автономной области.
Из вышесказанного можно видеть, что сетевая топология в примере осуществления настоящего изобретения поддерживает локальное самоорганизующееся управление, и самоорганизующаяся область формируется сама по себе в соответствии с близлежащими узлами, и один узел может участвовать во множестве автономных областях. При этом в качестве альтернативы, узлы регулярно вещают сообщения о способностях, назначают узлы управления автономной области путем выбора, а затем выбирают верхний уровень автономной области среди центральных узлов управления, чтобы сформировать сетевую топологию, подобную нервной системе. При этом модули обработки и памяти каждого узла аналогичны дендритам, модули внешней связи каждого узла представляют собой аксоны, транзитные узлы представляют собой синапсы, а каждый узел представляет собой тело клетки.
В качестве альтернативы, сетевая топология также включает в себя, по меньшей мере, одно устройство преобразования формата для преобразования между первым форматом данных и вторым форматом данных, причем устройство преобразования формата подключено, по меньшей мере, к одному узлу сетевой топологии и другим сетям;
При этом первый формат данных используется для передачи данных в сетевой топологии, а второй формат данных используется для передачи данных в других сетях. Кроме того, устройство преобразования формата можно рассматривать как сеть экзоскелета, соединяющую сетевую топологию и другие сети.
Например, сетевая топология развертывается в одном машинном зале или в нескольких машинных залах, соединенных прозрачными оптическими волокнами, которые можно рассматривать как супер локальную вычислительную сеть. Можно использовать более безопасные и эффективные способы связи без соблюдения традиционных интернет-протоколов. Необходимо всего лишь установить несколько устройств преобразования формата на входном и выходном портах, чтобы преобразовать формат TCP/IP Интернета в инструкции, используемые сетевой топологией для передачи данных, может быть совместим с существующей сетью и совместно использовать глобальные ресурсы оптоволокна с существующим Интернетом. При этом если сетевая топология развернута в нескольких независимых областях, проходит через сеть общего пользования, ведет к сети доступа в жилую зону, подключается к беспроводной сети и т.д., то необходимо преобразовать все форматы команд между топологической сетевой структурой и Интернетом.
Например, как показано на фиг. 10, цельное устройство с коммутацией памяти и цельное устройство с коммутацией вычислений образуют узел сетевой топологии. Сетевая топология, состоящая из таких узлов, подключена к Интернету через канал сигнализации + устройство преобразования формата. Сетевая топология и Интернет могут совместно использовать ресурсы оптического волокна.
Из этого можно видеть, что сеть экзоскелета может значительно снизить стоимость построения сети, а общая эффективность и масштаб намного превысят показатели традиционного Интернета. Интернет следующего поколения является лишь побочным продуктом вышеупомянутой сетевой топологии. Когда вышеупомянутая сетевая топология станет достаточно большой, традиционный Интернет, естественно, будет маргинализирован.
Кроме того, вышеупомянутая сетевая топология сама по себе представляет собой объединение вычислений и сетей. Путем добавления модуля преобразования к базовой станции беспроводной сети 5G услуги вышеупомянутой сетевой топологии могут быть доставлены непосредственно на пользовательский терминал. Вышеупомянутая сетевая топология одновременно подрывает компьютерную и интернет-инфраструктуру и открывает новую эру искусственного интеллекта и сетей восприятия.
В качестве альтернативы, сетевая топология включает в себя, по меньшей мере, один уровень сетевой структуры, а модуль адресации включает в себя:
Первый подмодуль адресации, используемый для адресации упомянутого узла первого типа в одноуровневой сетевой структуре в соответствии с первыми соответствующими параметрами упомянутых целевых данных и для адресации упомянутого узла второго типа в упомянутой одноуровневой сетевой структуре в соответствии со вторыми соответствующими параметрами упомянутого целевого алгоритма, упомянутая одноуровневая сетевая структура - это сетевая структура уровня, на котором расположен узел, к которому принадлежит модуль адресации;
Второй подмодуль адресации, используемый для пересылки упомянутых первых соответствующих параметров узлу двухуровневой сетевой структуры, когда упомянутый первый подмодуль адресации не выполняет адресацию к упомянутому узлу первого типа. После того, как узел упомянутой двухуровневой сетевой структуры получает упомянутые первые соответствующие параметры, выполняет адресацию к упомянутому узлу первого типа в упомянутой двухуровневой сетевой структуре;
Третий подмодуль адресации, используемый для пересылки упомянутых вторых соответствующих параметров узлу упомянутой двухуровневой сетевой структуры, когда первый подмодуль адресации не выполняет адресацию к упомянутому узлу второго типа. После того, как узел упомянутой двухуровневой сетевой структуры получает упомянутые вторые соответствующие параметры, выполняет адресацию к упомянутому узлу второго типа в упомянутой двухуровневой сетевой структуре;
Как видно из вышеизложенного, в примере осуществления настоящего изобретения узел первого типа выполняет адресацию в одноуровневой сетевой структуре в соответствии с первыми соответствующими параметрами целевых данных, а узел второго типа выполняет адресацию в одноуровневой сетевой структуре в соответствии со вторыми соответствующими параметрами целевого алгоритма, то есть, в соответствии с первыми соответствующими параметрами целевых данных, узел, который может предоставить целевые данные, выполняет адресацию содержимого внутри уровня, и в соответствии с вторыми соответствующими параметрами целевого алгоритма, узел, который может предоставить целевой алгоритм, выполняет адресацию содержимого внутри уровня. То есть адресация по соответствующему параметру вместо адресации по реальному адресу может повысить определенную степень безопасности. Кроме того, пример осуществления настоящего изобретения выполняет адресацию содержания внутри уровня, сужая область адресации содержания и уменьшая определенные накладные расходы.
И если узел, который может предоставить целевые данные, не выполняет адресацию в одноуровневой сетевой структуре, первые соответствующие параметры пересылаются в двухуровневую сетевую структуру, так что двухуровневая сетевая структура может продолжать адресацию к узлу, который может предоставить целевые данные в соответствии с первыми соответствующими параметрами, если узел, который может предоставить целевые данные, все еще не выполняет адресацию в двухуровневой сетевой структуре, узел в двухуровневой сетевой структуре продолжает пересылать первые соответствующие параметры в сетевую структуру других уровней до тех пор, пока не выполнит адресацию узлу, который может предоставить целевые данные, или пока все время адресации узла, который может предоставить целевые данные, не достигнет заданного времени, и не прекратит адресацию.
Аналогичным образом, если узел, который может предоставить целевой алгоритм, не выполняет адресацию в одноуровневой сетевой структуре, то вторые соответствующие параметры пересылаются в двухуровневую сетевую структуру, так что двухуровневая сетевая структура может продолжать адресацию к узлу, который может предоставить целевой алгоритм в соответствии со вторыми соответствующими параметрами, если узел, который может предоставить целевой алгоритм, все еще не выполняет адресацию в двухуровневой сетевой структуре, узел в двухуровневой сетевой структуре продолжает пересылать вторые соответствующие параметры в сетевую структуру других уровней до тех пор, пока не выполнит адресацию узлу, который может предоставить целевой алгоритм, или пока все время адресации узла, который может предоставить целевой алгоритм, не достигнет заданного времени, и не прекратит адресацию.
При этом независимо от того, какой уровень выполняет адресацию к узлу, который может предоставить целевые данные, и узлу, который может предоставить целевой алгоритм, после адресации адрес узла, который может предоставить целевые данные, и адрес узла, который может предоставить целевой алгоритм, должны быть переданы обратно узлу, который должен выполнить целевую задачу.
Как видно из вышеизложенного, в примере осуществления настоящего изобретения узел, которому необходимо выполнить целевую задачу, выполняет адресацию содержимого к узлу, который может предоставить целевое содержание в одноуровневой сетевой структуре в соответствии с соответствующими параметрами требуемого целевого содержания (включая целевые данные и целевой алгоритм), и когда не выполняет адресацию в одноуровневой сетевой структуре, соответствующие параметры напрямую пересылаются в сетевую структуру другого уровня, чтобы снова адресоваться в сетевой структуре другого уровня, пока не будет найден узел, который может предоставить целевое содержание. Из этого можно видеть, что в примере осуществления настоящего изобретения в процессе адресации адресация содержания выполняется только внутри уровня, и параметры, на которых основана адресация, напрямую передаются между уровнями, тем самым сокращая объем адресации содержания, уменьшая накладные расходы, и, благодаря методу адресации содержания, требования безопасности в определенной степени выполняются.
При этом для каждого уровня сетевой структуры в вышеупомянутой сетевой топологии может быть установлен узел управления, или узел управления может не быть установлен. Узел управления хранит информацию о способностях всех узлов в сетевой структуре данного уровня, то есть другие узлы в сетевой структуре, отличные от узла управления, будут периодически сообщать свою соответствующую информацию о способностях узлу управления данного уровня.
Способ передачи данных в примере осуществления изобретения устанавливает узел управления на каждом уровне сетевой структуры, и когда узел управления не настроен, конкретные способы реализации отличаются.
В частности, для ситуации, когда ни один узел управления не установлен на каждом уровне сетевой структуры:
В качестве альтернативы, упомянутый первый подмодуль адресации включает в себя:
Блок вещания, используемый для вещания упомянутых первых соответствующих параметров и вторых соответствующих параметров в упомянутой одноуровневой сетевой структуре.
В примере осуществления настоящего изобретения, когда узел управления не снабжен в одноуровневой сетевой структуре, блок вещания может управлять первым узлом, которому необходимо выполнить целевую задачу для вещания упомянутых первых соответствующих параметров непосредственно в одноуровневой сетевой структуре. После получения первых соответствующих параметров, каждый из других узлов в одноуровневой сетевой структуре может определить, могут ли они предоставлять целевые данные.
В качестве альтернативы, упомянутый второй подмодуль адресации включает в себя:
Первый блок передачи, используемый для управления первым узлом для отправки упомянутых первых соответствующих параметров упомянутому третьему узлу через маршрут между упомянутым первым узлом и третьим узлом, при этом упомянутый первый узел является узлом, которому необходимо выполнить упомянутую целевую задачу, после того, как упомянутый третий узел получает упомянутые первые соответствующие параметры, упомянутые первые соответствующие параметры пересылаются четвертому узлу, упомянутый четвертый узел расположен в упомянутой двухуровневой сетевой структуре, упомянутый третий узел и упомянутый первый узел оба находятся в упомянутой одноуровневой сетевой структуре, упомянутый третий узел подключен к упомянутому четвертому узлу.
Из этого можно видеть, что в примере осуществления настоящего изобретения одноуровневая сетевая структура и двухуровневая сетевая структура взаимодействуют через соединение между третьим узлом и четвертым узлом.
Кроме того, блок вещания управляет узлом, которому необходимо выполнить целевую задачу (то есть первым узлом), и не получает обратной связи от других узлов в одноуровневой сетевой структуре в течение заданного периода времени после вещания первых соответствующих параметров, что означает, что в одноуровневой сетевой структуре не существует узла, который мог бы предоставить целевые данные, и необходимо продолжать искать его на других уровнях. В этом случае первый блок передачи может управлять первым узлом для отправки информации индикации третьему узлу в соответствии с каналом связи между первым узлом и третьим узлом, так что третий узел пересылает первые соответствующие параметры четвертому узлу двухуровневой сетевой структуры, тем самым позволяя четвертому узлу продолжать выполнять адресацию к узлу, который может предоставить целевые данные в двухуровневой сетевой структуре.
Кроме того, как четвертый узел принимает первые соответствующие параметры, отправленные третьим узлом, вещает первые соответствующие параметры в двухуровневую сетевую структуру. После получения первых соответствующих параметров другие узлы в двухуровневой сетевой структуре, отличные от четвертого узла, будут определять, могут ли они предоставлять целевые данные. Если да, то через прямое соединение от них самих к четвертому узлу их адрес передается обратно четвертому узлу, так что четвертый узел может быть дополнительно перенаправлен на третий узел, а затем третий узел может быть дополнительно перенаправлен на первый узел через канал связи от третьего узла к первому узлу.
Таким образом, когда узел управления снабжен на каждом уровне сетевой топологии, процесс адресации узла, способного предоставлять целевые данные в примере осуществления настоящего изобретения, может быть проиллюстрирован, как показано на фиг. 3. То есть первый узел A вещает первые соответствующие параметры на уровне 1. В течение заданного времени после этого первый узел A не получает обратной связи от других узлов на уровне 1, затем первый узел A отправляет информации индикации третьему узлу через маршрут к третьему узлу C. После того, как третий узел получает информацию индикации, отправляет первые соответствующие параметры четвертому узлу D; четвертый узел D вещает первые соответствующие параметры на уровне 2. После этого, после того, как второй узел B получает первые соответствующие параметры, определяет, что он может предоставить целевые данные, затем второй узел B передает обратно свой адрес четвертому узлу D через маршрут к четвертому узлу D; четвертый узел D пересылает адрес второго узла B третьему узлу C; третий узел C отправляет адрес второго узла B первому узлу A через маршрут с первым узлом A. При этом для простоты понимания, уровни 1 и 2 на фиг. 3 представляют только первый узел к четвертому узлу.
В качестве альтернативы, упомянутый третий подмодуль адресации включает в себя:
Пятый блок передачи, используемый для управления путем между первым узлом и третьим узлом и отправки упомянутых вторых соответствующих параметров упомянутому третьему узлу, при этом после того, как упомянутый третий узел получает упомянутые вторые соответствующие параметры, упомянутые вторые соответствующие параметры пересылаются четвертому узлу, упомянутый четвертый узел расположен в упомянутой двухуровневой сетевой структуре, упомянутый третий узел и упомянутый первый узел оба находятся в упомянутой одноуровневой сетевой структуре, упомянутый третий узел подключен к упомянутому четвертому узлу.
Кроме того, если первый узел не получает обратную связь от других узлов в одноуровневой сетевой структуре в течение заданного периода времени после вещания первых соответствующих параметров, это означает, что в одноуровневой сетевой структуре не существует узла, который может предоставить целевое содержание, и необходимо продолжить поиск на других уровнях. В этом случае первый узел может отправлять информацию индикации третьему узлу в соответствии с каналом связи между первым узлом и третьим узлом, так что третий узел пересылает первые соответствующие параметры четвертому узлу двухуровневой сетевой структуры, так что четвертый узел может продолжать адресацию ко второго узла, способного предоставлять целевое содержание первому узлу в двухуровневой сетевой структуре.
Кроме того, как четвертый узел принимает вторые соответствующие параметры, отправленные третьим узлом, вещает вторые соответствующие параметры в двухуровневую сетевую структуру. После получения вторых соответствующих параметров другие узлы в двухуровневой сетевой структуре, отличные от четвертого узла, будут определять, могут ли они предоставлять целевые данные. Если да, то через прямое соединение от них самих к четвертому узлу их адрес передается обратно четвертому узлу, так что четвертый узел может быть дополнительно перенаправлен на третий узел, а затем третий узел может быть дополнительно перенаправлен на первый узел через канал связи от третьего узла к первому узлу.
При этом для примера процесса адресации узла, способного предоставлять целевой алгоритм в примере осуществления изобретения. Для конкретного процесса, пожалуйста, обратитесь к примерам процесса адресации узла, способного предоставлять целевые данные, а не повторять их здесь.
В качестве альтернативы, если в одноуровневой сетевой структуре существует узел, который может предоставить целевые данные, и узел, который может предоставить целевые алгоритмы, то узел в одноуровневой сетевой структуре, который может предоставлять целевые данные, будет передавать свой собственный адрес первому узлу через маршрут между ним и первым узлом, аналогичным образом, узел в одноуровневой сетевой структуре, который может предоставить целевой алгоритм, будет передавать свой собственный адрес первому узлу через маршрут между ним и первым узлом.
Из этого можно видеть, что, когда ни один узел управления не снабжен на каждом уровне сетевой топологии, процесс адресации узла, способного предоставлять целевые данные в примере осуществления настоящего изобретения, также может быть проиллюстрирован, как показано на фиг. 4. То есть первый узел A вещает первые соответствующие параметры на уровне 1. После того, как второй узел B получает первые соответствующие параметры, определяет, что может предоставить целевые данные, тогда второй узел B передает свой собственный адрес первому узлу A через маршрут к первому узлу A. При этом для простоты понимания, уровень 1 на фиг. 4 представляет только первый узел и второй узел.
Аналогичным образом, процесс адресации узла, способного предоставлять целевой алгоритм, в примере осуществления настоящего изобретения также может быть проиллюстрирован, как показано на фиг. 4. Для конкретного процесса, пожалуйста, обратитесь к процессу адресации узла, способного предоставлять целевые данные, а не повторять их здесь.
В частности, для ситуации, когда ни один узел управления не установлен на каждом уровне сетевой структуры:
В качестве альтернативы, упомянутая одноуровневая сетевая структура снабжена первым узлом управления, и упомянутый первый узел управления хранит информацию о способностях узла в упомянутой одноуровневой сетевой структуре.
Упомянутый первый подмодуль адресации включает в себя:
Второй блок передачи, используемый для управления первым узлом для отправки упомянутых первых соответствующих параметров первому узлу управления;
При этом первый узел является узлом, которому необходимо выполнить целевую задачу. После приема упомянутых первых соответствующих параметров первый узел управления выполняет адресацию к упомянутому узлу первого типа в соответствии с упомянутыми первыми соответствующими параметрами и информацией о способностях узла в упомянутой одноуровневой сетевой структуре.
В примере осуществления настоящего изобретения, когда одноуровневая сетевая структура снабжена первым узлом управления, поскольку первый узел управления хранит информацию о способностях узлов в одноуровневой сетевой структуре, первый узел управления сам может определять, какой или какие узлы в одноуровневой сетевой структуре могут предоставлять целевые данные. Следовательно, первому узлу нужно только отправить первые соответствующие параметры первому узлу управления.
В качестве альтернативы, второй узел управления снабжен в упомянутой двухуровневой сетевой структуре, упомянутый второй узел управления хранит информацию о способностях узла в двухуровневой сетевой структуре; при этом упомянутый второй узел управления используется для приема упомянутых первых соответствующих параметров, отправленных, когда первый узел управления не выполняет адресацию упомянутому узлу первого типа, и выполняет адресацию к упомянутому узлу первого типа в соответствии с упомянутыми первыми соответствующими параметрами и информацией о способностях узла в упомянутой двухуровневой сетевой структуре.
При этом первый узел управления принимает решение в соответствии с информацией о способностях узлов в одноуровневой сетевой структуре, когда в одноуровневой сетевой структуре не существует узла, который может предоставить целевые данные, первый узел управления должен отправить первые соответствующие параметры второму узлу управления в двухуровневой сетевой структуре, так что второй узел управления определяет, существует ли узел в двухуровневой сетевой структуре, который может предоставлять целевые данные.
Кроме того, если первый узел управления и второй узел управления не соединены напрямую (то есть первый узел управления непосредственно не соединен с узлом двухуровневой сетевой структуры, или второй узел управления непосредственно не соединен с узлом одноуровневой сетевой структуры), например, третий узел одноуровневой сетевой структуры соединен с четвертым узлом двухуровневой сетевой структуры, и третий узел и четвертый узел не являются узлами управления, то в процессе отправки первых соответствующих параметров от первого узла управления ко второму узлу управления, первому узлу управления сначала необходимо передать канал связи с третьим узлом, чтобы отправить первые соответствующие параметры третьему узлу; в итоге, четвертый узел отправляет первые соответствующие параметры второму узлу управления через канал связи со вторым узлом управления.
Кроме того, как второй узел управления принимает первые соответствующие параметры, может решить, какой или какие узлы в двухуровневой сетевой структуре могут предоставлять целевые данные в соответствии с информацией о способностях узлов в двухуровневой сетевой структуре, и когда есть узел, который может предоставлять целевые данные, то адрес данного узла передается обратно первому узлу управления одноуровневой сетевой структуры, так что первый узел управления может быть отправлен первому узлу.
Таким образом, когда узел управления снабжен на каждом уровне сетевой топологии, процесс адресации узла, способного предоставлять целевые данные в примере осуществления настоящего изобретения, может быть проиллюстрирован, как показано на фиг. 5. То есть, когда первый узел A отправляет первые соответствующие параметры первому узлу управления E, и первый узел управления E решает, что на данном уровне не существует узла, который может предоставить целевое содержание в соответствии с информацией о способностях узлов на уровне 1, то первый узел управления E отправляет первые соответствующие параметры третьему узлу C через маршрут с третьим узлом C; третий узел C пересылает первые соответствующие параметры четвертому узлу D; четвертый узел D затем пересылает первые соответствующие параметры второму узлу управления F уровня 2. Если второй узел управления F решает, что на данном уровне существует узел, который может предоставить целевое содержание, то есть второй узел B, второй узел управления F отправляет адрес второго узла B четвертому узлу через маршрут с четвертым узлом D; четвертый узел D пересылает адрес второго узла B третьему узлу C; третий узел C затем отправляет адрес второго узла B первому узлу управления E через маршрут с первым узлом управления E, так что первый узел управления E может отправлять адрес второго узла B первому узлу A через маршрут с первым узлом A. При этом для простоты понимания, уровни 1 и 2 на фиг. 5 представляют только первый узел к четвертому узлу, а также первый узел управления и второй узел управления.
В качестве альтернативы, упомянутая одноуровневая сетевая структура снабжена первым узлом управления, и упомянутый первый узел управления хранит информацию о способностях узла в упомянутой одноуровневой сетевой структуре.
Упомянутой третий подмодуль адресации включает в себя:
Шестой блок передачи, используемый для управления первым узлом для отправки вторых соответствующих параметров первому узлу управления;
При этом упомянутый первый узел является узлом, которому необходимо выполнить целевую задачу. После того, как упомянутый первый узел управления получает упомянутые вторые соответствующие параметры, выполняет адресацию ко второму узлу в соответствии с упомянутыми вторыми соответствующими параметрами и информацией о способностях узла в одноуровневой сетевой структуре.
В примере осуществления настоящего изобретения, когда одноуровневая сетевая структура снабжена первым узлом управления, поскольку первый узел управления хранит информацию о способностях узлов в одноуровневой сетевой структуре, первый узел управления сам может определять, какой или какие узлы в одноуровневой сетевой структуре могут предоставлять целевой алгоритм. Следовательно, только шестой блок передачи требуется для управления первым узлом для отправки вторых соответствующих параметров первому узлу управления.
В качестве альтернативы, упомянутая двухуровневая сетевая структура снабжена вторым узлом управления, и упомянутый второй узел управления хранит информацию о способностях узла в упомянутой двухуровневой сетевой структуре; при этом упомянутый второй узел управления используется для приема упомянутых вторых соответствующих параметров, отправленного, когда упомянутый первый узел управления не выполняет адресацию к упомянутому второму узлу, и выполняет адресацию к упомянутому узлу второго типа в соответствии с упомянутыми вторыми соответствующими параметрами и информацией о способностях узла в упомянутой двухуровневой сетевой структуре.
При этом первый узел управления принимает решение в соответствии с информацией о способностях узлов в одноуровневой сетевой структуре, когда в одноуровневой сетевой структуре не существует узла, который может предоставить целевой алгоритм, первый узел управления должен отправить вторые соответствующие параметры второму узлу управления в двухуровневой сетевой структуре, так что второй узел управления определяет, существует ли узел в двухуровневой сетевой структуре, который может предоставлять целевой алгоритм.
Кроме того, если первый узел управления и второй узел управления не соединены напрямую (то есть первый узел управления непосредственно не соединен с узлом двухуровневой сетевой структуры, или второй узел управления непосредственно не соединен с узлом одноуровневой сетевой структуры), например, третий узел одноуровневой сетевой структуры соединен с четвертым узлом двухуровневой сетевой структуры, и третий узел и четвертый узел не являются узлами управления, то в процессе отправки вторых соответствующих параметров от первого узла управления ко второму узлу управления, первому узлу управления сначала необходимо передать канал связи с третьим узлом, чтобы отправить вторые соответствующие параметры третьему узлу; в итоге, четвертый узел отправляет вторые соответствующие параметры второму узлу управления через канал связи со вторым узлом управления.
Кроме того, как второй узел управления принимает вторые соответствующие параметры, может решить, какой или какие узлы в двухуровневой сетевой структуре могут предоставлять целевой алгоритм в соответствии с информацией о способностях узлов в двухуровневой сетевой структуре, и когда есть узел, который может предоставлять целевой алгоритм, то адрес данного узла передается обратно первому узлу управления одноуровневой сетевой структуры, так что первый узел управления может быть отправлен первому узлу.
Таким образом, когда узел управления снабжен на каждом уровне сетевой топологии, процесс адресации узла, способного предоставлять целевой алгоритм в примере осуществления настоящего изобретения, может быть проиллюстрирован, как показано на фиг. 5. Для конкретного процесса, пожалуйста, обратитесь к примерам процесса адресации узла, способного предоставлять целевые данные, а не повторять их здесь.
Как видно из вышеизложенного, когда узел управления настроен на каждом уровне сетевой топологии, первые соответствующие параметры целевого содержания вещаются через узел управления, который может предоставлять адрес узла целевого содержания, и обратную связь через узел управления, узлу, которому требуется целевое содержание, может не понадобиться знать узел, который представляет целевое содержание, а узлу, который представляет целевое содержание, может не потребоваться знать, для какого узла оно предоставляется, что может дополнительно повысить безопасность процесса. При этом целевым содержанием является вышеупомянутые целевые данные или целевой алгоритм.
В качестве альтернативы, когда узел управления снабжен на каждом уровне сетевой топологии, первый узел отправляет первые соответствующие параметры первому узлу управления одноуровневой сетевой структуры, и первый узел управления определяет, существует ли второй узел в одноуровневой сетевой структуре, который может предоставлять целевое содержание в соответствии с первыми соответствующими параметрами и информацией о способностях узла в одноуровневой сетевой структуре. Если таковой имеется, первый узел управления отправляет адрес второго узла первому узлу.
Из этого можно видеть, что когда узел управления снабжен на каждом уровне сетевой топологии, в примере осуществления настоящего изобретения процесс адресации ко второму узлу, способному предоставлять целевые данные, также может быть проиллюстрирован, как показано на фиг. 6. То есть, первый узел A отправляет первые соответствующие параметры первому узлу управления E на уровне 1, и первый узел управления E определяет, что на уровне 1 существует второй узел B, который может предоставить целевое содержание, то первый узел управления E передает обратно адрес второго узла B первому узлу A через маршрут к первому узлу A. При этом для простоты понимания, уровни 1 и 2 на фиг. 6 представляют только первый узел, второй узел и первый узел управления. Аналогичным образом, процесс адресации узла, способного предоставлять целевой алгоритм, в примере осуществления настоящего изобретения также может быть проиллюстрирован, как показано на фиг. 6. Для конкретного процесса, пожалуйста, обратитесь к процессу адресации узла, способного предоставлять целевые данные, а не повторять их здесь.
Таким образом, в примере осуществления настоящего изобретения адресация содержания используется внутри уровня, и параметры, на которых основана адресация содержания, напрямую передаются между уровнями, тем самым устанавливая соединение связи. При этом после завершения компоновки канала, бизнес-контент разделяется в соответствии с функциями адресации и обработки, а данные помечаются и отправляются. Транзитный узел выполняет только разделенную обработку и реорганизует обработанный пакет, а остальное содержимое передается полностью. Содержание обрабатывается во время передачи, и данные больше не передаются после каждой обработки, но передаются знания, сгенерированные обработанными данными.
Кроме того, в сферах практического применения, как показано на фиг. 7, сетевая топология крупной компании включает в себя трехуровневую сетевую структуру. При этом уровень 1 включает в себя узлы 101-106 бизнес-залов, уровень 2 включает в себя узлы 201-202 региональных филиалов, а уровень 3 включает в себя узлы 301 провинциальной компании. При этом каждый узел бизнес-зала подключен к различным типам устройства, включая камеры распознавания лиц, камеры контроля людского потока, датчика задымления и датчика качества воздуха. Данные устройства собирают данные отдельно и хранят их в соответствующем узле бизнес-зала.
При этом когда узлу провинциальной компании требуются данные в режиме реального времени, например, узлу провинциальной компании требуется точно найти кого-либо, узел провинциальной компании выполняет адресацию к узлу уровня 2, который может предоставить содержание, связанный с задачей, например, узел провинциальной компании может отправить пакет задач на узел регионального филиала на уровне 2 (или вещать о данным пакете задач), затем узел регионального филиала, соответствующий задаче, определит, является ли это его собственной задачей, узел регионального филиала, соответствующий задаче, отправляет пакет задач подключенному к нему узлу бизнес-зала, так что узел бизнес-зала, получающий пакет задач, анализирует данные и получает тип операции в качестве перепрошивки, тип данных в виде кода и номер конкретного устройства, и затем выполняет задачу на основе полученной информации и дает обратную связь после выполнения задачи.
В частности, пакет задач, отправляемый узлом провинциальной компании, включает в себя: отчеты в режиме реального времени, видео типа данных, любой тип устройства, а содержимое представляет собой фотографию и номер отслеживаемого лица. После получения пакета задач узел бизнес-зала выполнит следующий процесс:
Узел бизнес-зала получает файл списка сети, который загружается через интерфейс jtag (рабочая группа по совместному тестированию). Когда загрузка завершена, модуль загрузки узла бизнес-зала генерирует сообщение подтверждения и отправляет его в модуль связи, чтобы модуль связи заполнял содержание в формате кадра 1 кБ и передавал обратную связь. При этом после обратной связи, ARM узла бизнес-зала отправляет инструкции на FPGA узла бизнес-зала, тем самым открывая модуль связи FPGA, так что FPGA напрямую получает IP-данные камеры, подключенной к узлу бизнес-зала (среди них камера, подключенная к узел бизнес-зала работает в режиме UDP (протокол пользовательских дейтаграмм)). При этом после того, как модуль связи FPGA узла бизнес-зала принимает данные, завершается декодирование через модуль декодирования видео FPGA, и загруженный модуль AI отвечает за вывод. Модуль AI передает обратно сообщение об обнаружении, запускает режим пересылки, записывает момент времени и пересылает последнее видео в течение 1 минуты после DDR (двойная скорость передачи данных) узлу регионального филиала через модуль связи FPGA. При этом региональные филиалы
также могут проводить дальнейший анализ на основе отчетов в режиме реального времени, полученных из различных мест.
При этом FPGA поддерживает файловую систему через ARM, а видеосодержание записывается непосредственно на жесткий диск с помощью FPGA. FPGA и ARM взаимодействуют через порт PCIE (последовательная шина последовательная периферийных устройств PCI Express). Кроме того, узел бизнес-зала включает в себя несколько FPGA, и FPGA здесь отвечает только за данную задачу сценария, а другие ежедневные задачи мониторинга выполняются другими FPGA параллельно.
Кроме того, способ передачи данных может также включать в себя:
Блок памяти также включает в себя: седьмой подблок передачи, используемый для периодического сообщения целевых данных узлу двухуровневой сетевой структуры.
Например, сетевая топология крупной компании, показанная на фиг. 7, включает в себя трехуровневую сетевую структуру. Когда узел бизнес-зала периодически сообщает данные об устройстве, конкретный процесс выполнения может быть описан с первого по четвертый шаг следующим образом:
Первый шаг: данные ежедневного мониторинга узла бизнес-зала, тип операции, номер устройства и тип данных хранятся здесь. Например: можно хранить видео, связанные с VIP-клиентами, в соответствии с бизнес-статистикой VIP, первой лицевой камерой и исходными файлами видео; или в соответствии с бизнес-статистикой VIP, первой лицевой камерой, временем в магазине, хранить отслеживаемую статистику VIP-времени в магазине; или в соответствии с статистикой продавцов, первой лицевой камерой, временем в магазине, хранить статистику времени нахождения продавца в магазине.
Шаг 2: узел бизнес-зала автоматически группирует пакеты в указанное время в соответствии с предварительно установленным отчетным содержанием (который в основном является статистическим содержанием), а длина пакета составляет 1 КБ. При этом существующая сеть все еще может использоваться для передачи данных, уровень адреса предназначен только для идентификации контента, узел бизнес-зала имеет 10 шлюзов, отвечающих за инкапсуляцию TCP (TCP, Transmission Control Protocol, протокол управления передачей)/IP и стыковку с существующей сетью, это - стандартный протокол TCP/IP, который здесь повторяться не будет.
Шаг 3: узлы региональных филиалов, в соответствии с содержимым, сообщаемым каждым узлом бизнес-зала, выполняют локальную статистику, генерируют отчеты и используют сообщения (формат сообщения см. в таблице 1) для продолжения отчетности. При этом есть логическое кольцо
между узлами региональных филиалов, и каждый филиал имеет выход для передачи данных на верхний и нижний уровни.
Шаг 4: статистика узлов провинциальной компании, например статистика средней продолжительности посещения магазина VIP-клиентами, продолжительности работы сотрудников и пассажиропотока каждого магазина.
Таблица 1. Формат сообщения
В качестве альтернативы, макроскопически для сетевой топологии, учитывая любые две точки (начало и конец), определяет маршрут, затем, когда первый узел (то есть начальная точка) отправляет данные второму узлу (то есть конечную точку), сначала определяется, находятся ли исходная и конечная точки на одном и том же сетевом уровне. Если находятся на том же уровне, выполняется пересылка на том же уровне. Если находятся не на одном уровне, пересылается на верхний или нижний уровни через вертикальное перемыкание между уровнями.
В качестве альтернативы, адрес узла упомянутой сетевой топологии включает поля, соответствующие каждому уровню. Например, когда упомянутая сетевая топология включает в себя трехуровневую сетевую структуру, ее можно разделить на высокоуровневую, среднеуровневую и низкоуровневую. При отправке пакета данных с первого узла на второй узел конкретный процесс может быть описан следующим образом
Если все три адреса из двух равны, это означает, что пакет данных достигает места назначения, и коммутатор второго узла принимает пакет данных. И указывает на завершение функции обмена. Затем выполняет последующие возможные операции хранения или вычисления. Если и то и другое не равны, требуется дальнейший анализ: если адреса высокого уровня этих двух не равны, они пересылаются в высокоуровневую сетевую структуру через перемыкание. Кроме того, если данный узел не подключен напрямую к высокому уровню, пакет данных пересылается вдоль уровня до тех пор, пока не будет найден узел соединения высокоуровневой сетевой структуры; если адрес назначения пакета данных равен адресу высокоуровневого локального порта, но адрес данного уровня не совпадает, он отправляется в направлении увеличения или уменьшения адреса данного уровня в соответствии со случайной меткой адреса данного уровня до тех пор, пока не будет найдено локальное совпадение; если адреса верхнего уровня и данного уровня пакета данных равны локальному порту, но адрес нижнего уровня не совпадает, он пересылается на нижний уровень через перемыкание; если данный узел не подключен напрямую к нижнему уровню, он пересылается вдоль уровня, пока не будет найден узел соединения низкоуровневой сети.
В качестве альтернативы, упомянутый модуль обработки задач включает в себя:
Подмодуль выбора, используемый для выбора узла, который предоставляет набор упомянутых целевых данных в качестве первого целевого узла, по меньшей мере, из одного узла первого типа, адресованного модулем адресации, и для выбора узла, который предоставляет набор упомянутых целевых алгоритмов в качестве второго целевого узла, по меньшей мере, из одного узла второго типа, адресованного модулем адресации;
Подмодуль обработки, используемый для взаимодействия с упомянутым первым целевым узлом и упомянутым вторым целевым узлом, так что упомянутый второй целевой узел использует упомянутый целевой алгоритм для обработки упомянутых целевых данных, предоставленных упомянутым первым целевым узлом.
При этом упомянутые целевые данные включают в себя, по меньшей мере, один пакет данных, например, он может включать в себя две данные A и B. Упомянутый целевой алгоритм включает в себя, по меньшей мере, один алгоритм, например, он может включать в себя алгоритмы C и D. В примере осуществления настоящего изобретения целевые данные соответствуют целевому алгоритму, то есть целевые данные представляют собой данные, необходимые для выполнения целевого алгоритма. Например, целевая задача, которую необходимо выполнить, состоит в последовательном выполнении алгоритмов C и D для данных A и B, затем данные A и B соответствуют алгоритмам C и D.
Кроме того, в примере осуществления настоящего изобретения распределяет данные и алгоритмы отдельно по сети, вместо того, чтобы равномерно сохранять данные для узла, которому необходимо выполнить целевую задачу, и целевой алгоритм больше не выполняется узлом, которому необходимо выполнить целевую задачу самостоятельно, а является назначенным узлу с вычислительной мощностью целевого алгоритма для выполнения, то есть пример осуществления настоящего изобретения, объединяющий распределенную базу данных и распределенные вычисления, который может уменьшить возможности одного узла в сетевой топологии, тем самым снижая стоимость проектирования одного узла, и более того уменьшая затраты на проектирование всей сетевой топологии.
Кроме того, сетевая топология включает в себя несколько узлов, поэтому может быть несколько узлов, которые могут предоставлять целевые данные, и несколько узлов могут выполнять целевые алгоритмы. Более того, возможно, что целевые данные распределены по нескольким узлам, и целевой алгоритм также распределен по нескольким узлам. Для выполнения целевой задачи требуются только узлы, которые предоставляют набор целевых данных, и узлы, которые предоставляют набор целевых алгоритмов.
В качестве альтернативы, упомянутое устройство обработки задач также включает в себя:
Модуль разделения задачи, используемый для разделения выполняемой задачи, по меньшей мере, на одну подзадачу в соответствии с информацией о способностях узла в сетевой топологии и определения из, по меньшей мере, одной подзадачи в качестве упомянутой целевой задачи.
Из этого можно видеть, что в примере осуществления настоящего изобретения, когда задача, которую необходимо выполнить, включает сложный алгоритм, необходимо сначала разделить задачу в соответствии с информацией о способностях каждого узла в сетевой топологии (то есть, какой вычислительной мощностью алгоритма обладает каждый узел), так что что может быть получено несколько подзадач, среди которых алгоритм подзадачи обеспечивается узлом.
Для каждой подзадачи, полученной путем разделения, существует соответствующая поочередная последовательность выполнения. Например, подзадача 1, подзадача 2 и подзадача 3 получаются путем разделения. Данные и алгоритмы, необходимые для подзадачи 1 и подзадачи 2, не сталкиваются друг с другом и могут выполняться параллельно. Данные, необходимые для подзадачи 3 - это данные, сгенерированные подзадачей 1 и подзадачей 2, где подзадача 1 и подзадача 2 могут выполняться параллельно. Для подзадачи 1 и подзадачи 2 можно сначала получить узлы в сетевой топологии, которые могут предоставлять данные и алгоритмы, а затем выбрать один из узлов, которые могут предоставлять данные и тот, который может предоставлять алгоритмы, а затем узел, который предоставляет алгоритм, обрабатывает данные, предоставленные узлом, который предоставляет данные, а затем сохраняет обработанные данные. Кроме того, при выполнении подзадачи 3 были уточнены узлы, которые выполняют алгоритмы для подзадачи 1 и подзадачи 2. Можно сначала определить узел в сетевой топологии, который может предоставить алгоритм, соответствующий подзадаче 3, а затем выбрать узел, который может предоставить алгоритм, соответствующий подзадаче 3, и обработать данные, необходимые для подзадачи 3, хранящиеся в узлах, которые выполняют алгоритмы в подзадаче 1 и подзадаче 2, чтобы реализовать выполнение всей общей задачи.
В частности, например, необходимо использовать первую модель в течение первых 5 минут 10-минутного исходного видео для обработки, вторую модель в течение следующих 5 минут и, наконец, синтезировать видео после обработки модели из двух частей. Задача может быть разделена на три подзадачи, а именно:
Подзадача 1: выполнение обработки первой модели для первых 5 минут исходного видео;
Подзадача 2: выполнение обработки второй модели для последних 5 минут исходного видео;
Подзадача 3: выполнение синтеза видео.
Для подзадачи 1: сначала нужно получить узлы в сетевой топологии, которые могут предоставлять исходное видео, и узлы, которые могут предоставлять первую модель, чтобы выбрать узел, который может предоставлять исходное видео, и узел, который может предоставлять первую модель, а затем транслировать первые 5 минут исходного видеопотока на выбранный узел, который может предоставить первую модель.
Для подзадачи 2: поскольку узел, который может предоставить исходное видео, был выбран в подзадаче 1, во время обработки подзадачи 2 необходимо получить узел в сетевой топологии, который может предоставить вторую модель, чтобы выбрать узел, который может предоставить вторую модель, а затем транслировать последние 5 минут исходного видеопотока на выбранный узел, который может предоставить вторую модель.
Для подзадачи 3: поскольку данные, необходимые для подзадачи 3, являются данными, полученными после выполнения подзадачи 1 и подзадачи 2, во время обработки подзадачи 3 необходимо получить узлы в сетевой топологии, которые могут выполнять синтез видео, чтобы выбрать узел, который может выполнять синтез видео. Данные, выводимые узлом, который предоставляет первую модель в подзадаче 1, и данные, выводимые узлом, который предоставляет вторую модель в подзадаче 2, синтезирую видео.
Из этого можно видеть, что пример осуществления настоящего изобретения может разделять задачи на задачи со сложными алгоритмами, так что алгоритмы каждой задачи распределяются по сети, а не выполняются одним узлом одновременно, что может не только снизить требования к способностям одного узла, но и сократить время обработки задачи.
В качестве альтернативы, упомянутый подмодуль выбора специально предназначен для:
Модуль комбинации, используемый для получения комбинации, сформированной узлом, который предоставляет набор упомянутых целевых данных, и узлом, который предоставляет набор упомянутых целевых алгоритмов;
Блок выбора, используемый для выбора целевой комбинации в соответствии с информацией о способностях каждой комбинации, и узел, который предоставляет набор упомянутых целевых данных в упомянутой целевой комбинации, определяется как упомянутый первый целевой узел, а узел, который предоставляет набор упомянутых целевых алгоритмов в упомянутой целевой комбинации, определяется как второй целевой узел;
При этом информация о способностях упомянутой комбинации включает в себя временную задержку между узлом, который представляет набор упомянутых целевых данных в упомянутой комбинации, и узлом, который представляет набор упомянутых целевых алгоритмов, продолжительность времени, необходимого узлу, который предоставляет набор упомянутых целевых алгоритмов для выполнения упомянутого целевого алгоритма, и, по меньшей мере, один из размеров кэш-пространства узлов, которые предоставляют набор упомянутого целевого алгоритма.
При этом следует отметить, что если задача не разделена, набор целевых алгоритмов может быть предоставлен несколькими узлами, тогда в этом случае:
Во-первых, если узел, который представляет набор целевых данных, также включает в себя несколько узлов, временная задержка между узлом, который представляет набор целевых данных, и узлом, который представляет набор целевых алгоритмов, может быть суммой или средним значением задержки между каждым узлом, который представляет целевые данные, и каждым узлом, который представляет целевой алгоритм. Например, узел, который представляет набор целевых данных, включает в себя узлы a и b, а узел, который представляет набор целевых алгоритмов, является узлом c и d, тогда сумма или среднее значение задержек a-c, b-c, a-d, b-d может использоваться в качестве задержки между группой узлов, которые представляют целевые данные, и группой узлов, которые представляют целевой алгоритм.
Во-вторых, продолжительность времени, необходимого узлу, который предоставляет набор упомянутого целевого алгоритма для выполнения упомянутого целевого алгоритма, может быть суммой или средним значением продолжительности времени в группе, необходимого для выполнения соответствующих предусмотренных алгоритмов.
В-третьих, размер кэш-пространства узлов, которые предоставляют набор упомянутого целевого алгоритма, может быть суммой или средним значением кэш-пространства узлов в группе, которые предоставляют целевой алгоритм.
Если задача разделена, набор целевых алгоритмов предоставляется узлом, тогда в этом случае:
Во-первых, если узел, который представляет набор целевых данных, также включает в себя несколько узлов, временная задержка между узлом, который представляет набор целевых данных, и узлом, который представляет набор целевых алгоритмов, может быть суммой или средним значением задержки между каждым узлом, который представляет целевые данные, и узлом, который представляет целевой алгоритм. Например, узел, который представляет набор целевых данных, включает в себя узлы a и b, а узел, который представляет набор целевых алгоритмов, является узлом c, тогда сумма или среднее значение задержек a-c, b-c может использоваться в качестве задержки между группой узлов, которые представляют целевые данные, и узлами, которые представляют целевой алгоритм.
Во-вторых, продолжительность времени, необходимого узлу, который предоставляет набор упомянутого целевого алгоритма для выполнения упомянутого целевого алгоритма, представляет собой продолжительность времени, необходимого узлу, который предоставляет целевой алгоритм для выполнения целевого алгоритма.
В-третьих, размер кэш-пространства узлов, которые предоставляют набор целевых алгоритмов, может быть кэш-пространством узлов, которые предоставляют целевой алгоритм.
Кроме того, для вышеупомянутой комбинации, например, пакет целевых данных включают в себя двое данных A и B, которые могут быть предоставлены узлами a и b в сетевой топологии, а целевой алгоритм включает в себя алгоритм C, который может быть предоставлен узлами c и d в сетевой топологии. Комбинация, которая может быть получена, выглядит следующим образом:
Комбинация 1: a, b, c;
Комбинация 2: a, b, d.
Тогда можно получить информацию о способностях вышеуказанных четырех комбинаций по отдельности, а затем выбрать одну комбинацию в соответствии с информацией о способностях каждой из четырех комбинаций, так что узлы, которые представляют целевой алгоритм в выбранной комбинации, используют целевой алгоритм для обработки целевых данных, предоставленных узлами, предоставляющими целевые данные в данной комбинации.
Кроме того, упомянутая целевая комбинация является наиболее эффективной комбинацией из всех комбинаций, сформированных узлами, которые предоставляют набор целевых данных, и узлами, которые предоставляют набор целевых алгоритмов. При этом способность комбинации может быть выражена временной задержкой между узлом, который представляет набор целевых данных, и узлом, который представляет набор целевых алгоритмов в комбинации, продолжительностью времени, необходимого узлу, который предоставляет набор целевого алгоритма для выполнения целевых алгоритмов, размером кэш-пространства узлов, которые предоставляют набор целевых алгоритмов. Например, чем меньше задержка между узлом, который представляет набор целевых данных, и узлом, который представляет набор целевых алгоритмов, чем меньше продолжительность времени, необходимого узлу, который предоставляет набор целевых алгоритмов для выполнения целевых алгоритмов, и чем больше кэш-пространства узлов, которые предоставляют набор целевых алгоритмов, тем сильнее способность комбинации.
В качестве альтернативы, упомянутый модуль выбора включает в себя:
Первый подблок выбора, используемый для выбора комбинации, соответствующей минимальному значению временной задержки между узлом, который представляет набор упомянутых целевых данных в упомянутой комбинации, и узлом, который представляет набор упомянутых целевых алгоритмов в упомянутой комбинации, в качестве упомянутой целевой комбинации;
или
Второй подблок выбора, используемый для выбора комбинации, соответствующей минимальному значению продолжительности, необходимого узлу, который предоставляет набор упомянутых целевых алгоритмов для выполнения упомянутых целевых алгоритмов в упомянутой комбинации, в качестве упомянутой целевой комбинации;
или
Третий подблок выбора, используемый для выбора комбинации, соответствующей максимальному значению в кэш-пространстве узлов, которые предоставляют набор упомянутого целевого алгоритма в упомянутой комбинации, в качестве упомянутой целевой комбинации;
или
Четвертый подблок выбора, используемый для временной задержки между узлом, который представляет набор упомянутых целевых данных, и узлом, который представляет набор упомянутых целевых алгоритмов в упомянутой комбинации, и комбинации, соответствующей минимальному значению из суммы продолжительности, необходимого узлу, который представляет набор упомянутых целевых алгоритмов для выполнения упомянутых целевых алгоритмов в комбинации, в качестве упомянутой целевой комбинации;
или
Пятый подблок выбора, используемый для выбора комбинации, соответствующей минимальному значению в первом соотношении упомянутой комбинации, в качестве упомянутой целевой комбинации, где упомянутое первое соотношение представляет собой соотношение временной задержки между узлом, который предоставляет набор упомянутых целевых данных в упомянутой комбинации, и узлом, который представляет набор упомянутых целевых алгоритмов в упомянутой комбинации, и значения размера кэш-пространства узлов, который предоставляют набор упомянутого целевого алгоритма в комбинации;
или
Шестой подблок выбора, используемый для выбора комбинации, соответствующей минимальному значению во втором соотношении упомянутой комбинации, в качестве упомянутой целевой комбинации, упомянутое второе соотношение представляет собой соотношение продолжительности, необходимого узлу, который предоставляет набор упомянутых целевых алгоритмов в упомянутой комбинации для выполнения упомянутого целевого алгоритма, и значения размера кэш-пространства узлов, который предоставляют набор упомянутых целевых алгоритмов в упомянутой комбинации.
Как видно из вышеизложенного, в примере осуществления настоящего изобретения для выбора целевой комбинации может быть использован любой из вышеупомянутых шести способов. При этом понятно, что конкретный способ выбора целевой комбинации не ограничивается этим, но также и другими способами выбора в соответствии с информацией о способностях комбинации.
В качестве альтернативы, упомянутый подмодуль обработки включает в себя:
Третий блок передачи, используемый для отправки первой информации индикации упомянутому первому целевому узлу, и упомянутая первая информация индикации используется для указания того, что упомянутый первый целевой узел отправляет упомянутые целевые данные упомянутому второму целевому узлу;
Четвертый блок передачи, используемый для отправки второй информации индикации упомянутому целевому узлу, и упомянутая вторая информация индикации используется для указания того, что упомянутый второй целевой узел использует упомянутый целевой алгоритм для обработки упомянутых целевых данных;
Приемный блок, используемый для приема данных, отправленных упомянутым вторым целевым узлом после обработки упомянутых целевых данных с использованием упомянутого целевого алгоритма.
В примере осуществления настоящего изобретения узел, которому необходимо выполнить целевую задачу (то есть первый узел), после выбора узла, который предоставляет набор целевых данных (т.е. первый целевой узел), и узла, который предоставляет набор целевых алгоритмов (то есть второй целевой узел узел), отправляет информацию индикации первому целевому узлу, так что первый целевой узел отправляет сохраненные в нем целевые данные второму целевому узлу, так что второй целевой узел использует целевой алгоритм для обработки, а затем возвращает данные, полученные после обработки, вышеупомянутому узлу, которому необходимо выполнить целевую задачу.
При этом следует отметить, что если задача не разделена, набор целевых алгоритмов может быть предоставлен несколькими узлами, тогда, в этом случае:
Если узел, который предоставляет набор целевых данных, включает в себя несколько узлов, множество узлов, которые предоставляют набор целевых данных, отдельно передают соответствующие данные узлу соответствующего алгоритма. Например, узлы, которые предоставляют набор целевых данных, включают узлы a и b, а узлы, которые предоставляют целевой алгоритм, включают узлы c и d. Данные, предоставленные узлом a, должны быть обработаны узлом c, а данные, предоставленные узлом b, должны быть обработаны узлом d. Затем узлу a необходимо передать данные узлу c, а узлу b необходимо передать данные узлу d для обработки.
То есть, в случае, когда набор целевых алгоритмов предоставляется несколькими узлами, а набор целевых данных предоставляется несколькими узлами, его необходимо обрабатывать в соответствии с соответствием между данными и алгоритмом, а также порядком выполнения каждого алгоритма.
Если задача разделена, набор целевых алгоритмов предоставляется узлом, тогда в этом случае:
Узлы, которые предоставляют целевые данные, отправляют данные, предоставленные каждым из них, на узел, который предоставляет целевой алгоритм, и узел, который предоставляет целевой алгоритм, может обрабатывать полученные данные.
В качестве альтернативы, в случае, когда упомянутые целевые данные включают видеопоток или аудиопоток, упомянутый подмодуль обработки включает в себя:
Первый блок обработки, используемый для взаимодействия с упомянутым первым целевым узлом и упомянутым вторым целевым узлом, так что упомянутый второй целевой узел использует упомянутый целевой алгоритм для обработки первого пакета данных упомянутых целевых данных, отправленных упомянутым первым целевым узлом;
При этом упомянутый первый пакет данных включает в себя видеопоток или аудиопоток заданной продолжительности. Упомянутое видео заданной продолжительности может включать в себя заданное количество видеокадров.
В качестве альтернативы, упомянутый подмодуль обработки также включает в себя:
Второй блок обработки, используемый для взаимодействия с упомянутым первым целевым узлом и упомянутым вторым целевым узлом в процессе приема обработанного упомянутого первого пакета данных, отправленного упомянутым вторым целевым узлом, так что упомянутый второй целевой узел использует упомянутый целевой алгоритм для обработки второго пакета данных упомянутых целевых данных, отправленных упомянутым первым целевым узлом;
При этом упомянутый второй пакет данных включает в себя видеопоток или аудиопоток заданной продолжительности.
В примере осуществления настоящего изобретения при обработке видеопотока или аудиопотока пакеты данных могут обрабатываться один за другим, а затем обрабатываемые пакеты данных отправляются, то есть в примере осуществления настоящего изобретения посредством вычислений, управляемых данными, больше не ожидая данных, сбор должен быть завершен, но в процессе передачи выходных данных, вычисления выполняются шаг за шагом, что может повысить эффективность и сократить задержку.
Таким образом, сфера применения примеров осуществления настоящего изобретения могут быть проиллюстрированы следующим образом:
Например, как показано на фиг. 7, сетевая топология включает в себя трехуровневую сетевую структуру, в которой уровень 1 включает в себя узлы 101-106, уровень 2 включает в себя узлы 201-202, а уровень 3 включает в себя узел 301. При этом узел 101 хранит данные видео в реальном времени, узел 102 хранит материалы AR и узел 103 хранит данные 3D-сканирования.
Когда узлу 301 требуется реальное видео, снятое в узле 101 в качестве фона, AR в узле 102 в качестве интереса и отсканированные данные в узле 103 в качестве видео содержания, в начале операции узел 301 выдает три запроса, которые могут быть широковещательными или отправлены непосредственно точка к точке. При этом запрос включает в себя: тип операции, запрос ресурса, тип данных и описание содержания.
Узел 101, узел 102 и узел 103 отвечают на запрос соответствующим образом, предоставив образец обратной связи по содержанию. После того, как узел 301 получает обратную связь от узла 101, узла 102 и узла 103, способ обработки задач по примеру осуществления настоящего изобретения используется для планирования маршрута обработки, то есть для определения узла, который предоставляет данные, и узла, который предоставляет содержание. Например, узлами, которые предоставляют данные, являются узел 101, узел 102 и узел 103, а узлом, который предоставляет алгоритм, является узел 201. Узел 301 отправит требуемый код генерации фонового видео на узел 101, действие AR и момент времени на узел 102, 3D-извлечение информацию о времени и требуемое содержание на узел 103, а код синтеза видео на узел 201.
После этого узел 101 использует инструмент, выданный 301, для предварительной обработки требуемого видео, создания фонового видео и отправки его узлу 201 после кодирования и сжатия; узел 102 предоставляет материал AR узлу 201 в соответствии с требуемым действием AR и моментом времени; узел 103 предоставляет 3D-содержание узлу 201 в соответствии с требуемым 3D-содержанием и моментом времени; узел 201 принимает соответствующие данные, предоставленные узлом 101, узлом 102 и видеоузлом 103 для синтеза видео, перекодирует их, синтезирует новое видео и пересылает его узлу 301.
Из вышесказанного, что в примере осуществления настоящего изобретения при обработке задач данные и алгоритмы распределяются отдельно по сети, вместо того, чтобы равномерно сохранять данные для узла, которому необходимо выполнить целевую задачу, и целевой алгоритм больше не выполняется узлом, которому необходимо выполнить целевую задачу самостоятельно, а является назначенным узлу с вычислительной мощностью целевого алгоритма для выполнения, то есть пример осуществления настоящего изобретения, объединяющий распределенную базу данных и распределенные вычисления, может не только улучшить безопасность данных, но и уменьшить возможности одного узла в сетевой топологии, тем самым снижая стоимость проектирования одного узла, и более того уменьшая затраты на проектирование всей сетевой топологии.
То есть, в примере осуществления настоящего изобретения процесс компьютерного приложения тщательно декомпозирован и оптимизирован, и нетрудно получить способ обработки задачи, показанный на фиг. 8 (то есть поточная линия обработки информации, или нейронная сеть). Очевидно, что проектирование каждого нейронного процесса на поточной линии не требует сложного программного обеспечения. На первый взгляд поточная линия состоит из множества простых процессов, и ключевым моментом является мощная система фоновой поддержки. В будущем вычислительные сети не будут требовать сложного программного обеспечения лукового типа, но будут полагаться на сетевые протоколы для достижения возможностей суперуправления и совместной работы. Данный вид сетевого протокола может быть реализован различными способами в соответствии с местными условиями, декомпозицией процессов и централизованным управлением. При этом сетевой протокол не требует сложного программного обеспечения или может легко реализовать взаимосвязь различных программных систем.
Из этого можно видеть, что компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения отказывается от неэффективной луковой архитектуры Неймана, использует эффективный способ обработки задач поточной линии, компьютер без центрального процессора и архитектуру компьютерной сети без границ и объединяет вычисления и сеть в одно целое, динамически регулируя ресурсы. Из этого можно видеть, что компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения, объединяет вычисления, связь и хранение, устраняет границы центрального процессора, предлагает новый сетевой вычислительный процесс поточной линии, значительно упрощает сетевые операции и формирует автономную и управляемую сетевую вычислительную архитектуру и общую вычислительную платформу с интегрированным аппаратным и программным обеспечением, и также объединит вертикальные отраслевые приложения, чтобы сформировать продукт эпохи искусственного интеллекта с низкой задержкой, простой разработкой, гибким развертыванием и превосходной производительностью.
В качестве альтернативы, упомянутой первый модуль связи является модулем беспроводной связи. То есть, по меньшей мере, часть вычислительных устройств во множестве вычислительных устройств в компьютерной системе в примере осуществления изобретения может быть соединена посредством беспроводной связи.
В качестве альтернативы, модуль беспроводной связи управляет сетью микро-базовой станции беспроводной связи с мультиплексированием с временным разделением в качестве центра, то есть, по меньшей мере, часть вычислительных устройств из множества вычислительных устройств в компьютерной системе в примере осуществления настоящего изобретения подключены через пограничную адаптивную сеть беспроводной связи с микро-базовой станцией.
При этом пограничная адаптивная сеть беспроводной связи с микро-базовыми станциями, основанная на традиционном разделении времени, добавляет динамическое управление мощностью передачи, унифицированную координацию ресурсов с несколькими базовыми станциями и технологию статистического мультиплексирования, а также прорывается через традиционную беспроводную ячеистую структуру, реализует унифицированное распределение макро-временных интервалов для нескольких базовых станций, ассимилирует все базовые станции и терминалы и динамически корректирует границы ячеек в соответствии с плотностью распределения пользовательских терминалов и коммуникационного трафика.
Таким образом, компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения представляет собой деструктурированную комбинацию ресурсов для создания вычислительной сети из неструктурированных ресурсов, которая эквивалентна Intel в индустрии ПК. Далее он определяет две комбинации в измерениях трех основных ресурсов (вычислительная мощность, пропускная способность и хранилище), а именно обмен хранилищами и обмен вычислениями. Эти две комбинации могут удовлетворить вычислительные потребности любого масштаба и даже превосходят возможности традиционных компьютеров, охватывая функции высокопроизводительных сетей. Затем данные основные ресурсы управляются с помощью набора языков протоколов и выполняются одноплатным микрокомпьютером. Масштаб ресурсов, управляемых таким образом, может достигать более чем в 10 000 раз больше, чем у самого одноплатного микрокомпьютера. Таким образом, затраты на управление незначительны.
Компьютерная система в примере осуществления настоящего изобретения фактически представляет собой суперсеть с унифицированным определением ресурсов, унифицированной структурой данных, унифицированной разработкой аппаратного обеспечения, включая гетерогенный алгоритмический движок с унифицированным интерфейсом. Начиная с внутренней части чипа, накладывается много раз, чтобы сформировать большое покрытие, которое было распространено на глобальную сеть. Убедитесь, что для построения всей системы используется набор правил управления, набор программных процессов и набор языков протоколов. Другими словами, конструкция компьютерной системы в примере осуществления настоящего изобретения вращается вокруг одной цели: размещения операционной системы и прикладного программного обеспечения. Поэтому сначала укрепите центр обработки данных (в сто раз эффективнее), затем увеличьте его (без границ) и, наконец, обратитесь к крупным рынкам (искусственный интеллект и сенсорные сети).
Центр обработки данных, предлагаемый примером осуществления настоящего изобретения, включает в себя: аппаратную структуру, операционную систему и прикладное программное обеспечение. Он может столкнуться с крупномасштабными сервисами и крупными потребителями и в очередной раз расширить масштабы вычислений на основе архитектур фон Неймана более чем в сто раз. Другими словами, эти две меры вместе могут легко увеличить общую прочность более чем в 10 000 раз. Более того, данное расширение вычислительной мощности не ограничено законом Мура и раз и навсегда обеспечивает следующее поколение компьютеров практически неограниченными ресурсами вычислительной мощности с низким энергопотреблением.
Фактически, целью компьютерной системы примера осуществления настоящего изобретения является устранение центрального процессора. Это - односторонняя дорога с программируемыми вычислениями: от начальной точки полного центрального процессора к геометрическому процессору, к одной ПЛИС, координирующей несколько центральных процессоров/геометрических процессоров, к одному центральному процессору, управляющей несколькими графическими процессорами/ПЛИС, к конечной точке полной ПЛИС. Маршрут, выбранный компьютерной системой в примере осуществления настоящего изобретения, является конечной целью прямого перехода к компьютеру. Она заключается в том, чтобы нарушить ограничения, установленные Нейманом, отказаться от центрального процессора и отказаться от многоядерного процессора и многосерверной структуры, уважаемой в отрасли. В соответствии с данной конечной целью также необходимо отказаться от традиционных операционных систем, кластеров и виртуального программного обеспечения, различного промежуточного программного обеспечения и программного обеспечения для баз данных. Фактически, центральный процессор и традиционное программное обеспечение были оставлены в целом. Фактически, отказ от центрального процессора значительно упрощает структуру компьютерной системы в примере осуществления настоящего изобретения.
Короче говоря, пример осуществления настоящего изобретения может снизить зависимость от существующих компьютерных сетей и CPI чипов, реализовать целостность прав интеллектуальной собственности, быть автономным и управляемым снизу вверх и реализовать все проекты на основе существующей китайской промышленной инфраструктуры, что имеет большое научное и технологическое значение; может обслуживать основные продукты в основных отраслях промышленности, ориентируясь на массовые рынки ИИ-финансов, ИИ-транспорта, ИИ-чипов и передовых вычислений, а также создавать компании мирового класса по вычислительной и сетевой архитектуре в эпоху ИИ, что имеет большое промышленное значение.
Описанный выше пример осуществления устройства является только схематическим, в котором устройство, описанное как отдельный компонент, может быть или не быть физически разделено, и компонент, отображаемый как блок, может быть или не быть физическим блоком, то есть он может быть расположен в одном месте, или он может быть распределен по нескольким сетевым блокам. Некоторые или все модули могут быть выбраны в соответствии с фактическими потребностями для достижения цели решения данного примера осуществления. Обычный технический персонал в данной области может понять и реализовать его, не оплачивая творческий труд.
Термины "один пример осуществления", "пример осуществления" или "один или несколько примеров осуществления", используемые в данной статье, означает, что конкретные признаки, структуры или характеристики, описанные в сочетании с примером осуществления, включены, по меньшей мере, в один пример осуществления настоящей заявки. Кроме того, пожалуйста, обратите внимание, что приведенные здесь примеры слов "в одном примере осуществления" могут не все относиться к одному и тому же примеру осуществления.
В представленном здесь руководстве объясняется большое количество конкретных деталей. Однако понятно, что пример осуществления настоящей заявки может быть осуществлен без этих конкретных деталей. В некоторых примерах хорошо известные методы, структуры и технологии не показаны подробно, чтобы не затруднять понимание данного руководства.
В формуле изобретения любые ссылочные символы, расположенные между скобками, не должны быть сконструированы как ограничения для правовых требований. Слово "содержит" не исключает наличия элементов или шагов, не перечисленных в формуле изобретения. Слово “один” или “одна штука” перед элементом не исключает существования нескольких таких элементов. Настоящая заявка может быть реализовано с помощью аппаратного обеспечения, включающего ряд различных компонентов, и с помощью правильно запрограммированного компьютера. В формуле изобретения модуля, в которой перечислен ряд устройств, несколько из этих устройств могут быть воплощены одним и тем же аппаратным элементом. Использование слов "первый", "второй" и "третий" не указывает на какой-либо порядок. Данные слова можно интерпретировать как имена.
Вышеизложенное является лишь предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения области защиты настоящего изобретения. Любая модификация, эквивалентная замена, улучшение и т.д., сделанные в духе и принципах изобретения, включены в область защиты настоящего изобретения.
Изобретение относится к вычислительным системам больших мощностей. Технический результат заключается в повышении скорости выполнения ресурсозатратных вычислительных операций. Технический результат достигается за счет того, что система включает: множество вычислительных устройств, при этом вычислительное устройство включает в себя параллельный блок памяти и по меньшей мере один вычислительный блок, упомянутое множество вычислительных устройств разделено на множество узлов, множество узлов образуют сетевую топологию; устройство связи, которое включает в себя модуль формирования автономной области и первый модуль связи; первый модуль связи используется для связи и соединения множества упомянутых вычислительных устройств; устройство обработки задач, которое включает в себя модуль адресации и модуль обработки задач. 7 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.
1. Компьютерная система для распределения ресурсов и задач, содержащая:
множество вычислительных устройств, содержащих параллельный блок памяти и по меньшей мере один вычислительный блок, причем множество упомянутых вычислительных устройств разделено на множество узлов, причем множество упомянутых узлов образуют сетевую топологию;
устройство связи, содержащее: модуль формирования автономной области и первый модуль связи, причем упомянутый модуль формирования автономной области используется для управления упомянутым целевым узлом для формирования по меньшей мере одного уровня автономной области, когда он обнаруживает, что целевой узел из множества упомянутых узлов удовлетворяет требованиям к ресурсам заданного типа операции, первый уровень автономной области содержит по меньшей мере одну автономную область, содержащую по меньшей мере один упомянутый целевой узел; причем упомянутый первый модуль связи используется для связи и подключения множества упомянутых вычислительных устройств;
устройство обработки задачи, содержащее: модуль адресации и модуль обработки задач, причем упомянутый модуль адресации используется для адресации узла первого типа и узла второго типа в упомянутой сетевой топологии, причем упомянутый узел первого типа является узлом, который предоставляет целевые данные, необходимые для выполнения целевой задачи, а упомянутый узел второго типа представляет собой узел, который предоставляет целевой алгоритм, необходимый для целевой задачи;
причем упомянутый модуль обработки задач используется для взаимодействия с упомянутым узлом первого типа и упомянутым узлом второго типа, так что упомянутый узел второго типа использует упомянутый целевой алгоритм для обработки упомянутых целевых данных, предоставляемых упомянутым узлом первого типа;
сетевая топология содержит по меньшей мере 2 уровня сетевой структуры, а модуль адресации содержит:
подмодуль сбора параметров, используемый для получения первого соответствующего параметра упомянутых целевых данных и второго соответствующего параметра упомянутого целевого алгоритма;
первый подмодуль адресации, используемый для адресации упомянутого узла первого типа в соответствии с первыми соответствующими параметрами и упомянутого узла второго типа в соответствии со вторыми соответствующими параметрами в одноуровневой сетевой структуре;
второй подмодуль адресации, используемый для пересылки упомянутых первых соответствующих параметров узлу двухуровневой сетевой структуры, когда упомянутый первый подмодуль адресации не выполняет адресацию к упомянутому узлу первого типа до тех пор, пока не выполнена адресация к упомянутому узлу первого типа или время адресации упомянутого узла первого типа не достигнет первого заданного времени, при этом, после того, как узел упомянутой двухуровневой сетевой структуры получает упомянутые первые соответствующие параметры, выполняет адресацию к упомянутому узлу первого типа в упомянутой двухуровневой сетевой структуре;
третий подмодуль адресации, используемый для пересылки упомянутых вторых соответствующих параметров узлу упомянутой двухуровневой сетевой структуры, когда первый подмодуль адресации не выполняет адресацию к упомянутому узлу второго типа до тех пор, пока не выполнена адресация к упомянутому узлу второго типа или время адресации узла второго типа не достигнет второго заданного времени, при этом, после того, как узел упомянутой двухуровневой сетевой структуры получает упомянутые вторые соответствующие параметры, выполняет адресацию к упомянутому узлу второго типа в упомянутой двухуровневой сетевой структуре.
2. Компьютерная система по п. 1, в которой упомянутый блок памяти содержит первую схему модуля виртуального управления для связи и управления упомянутым блоком памяти, упомянутый вычислительный блок содержит вторую схему модуля виртуального управления для связи и управления упомянутым вычислительным блоком, упомянутая первая схема модуля виртуального управления и упомянутая вторая схема модуля виртуального управления соответственно соединены с внешним физическим интерфейсом связи.
3. Компьютерная система по п. 1, в которой упомянутый вычислительный блок содержит программируемое логическое устройство.
4. Компьютерная система по п. 1, в которой упомянутое вычислительное устройство содержит:
второй модуль связи, подключенный к упомянутому блоку памяти, упомянутому вычислительному блоку и внешнему физическому интерфейсу связи, соответственно, используемый для определения первого оставшегося ресурса вычислительного устройства, к которому принадлежит упомянутый второй модуль связи в текущее время, когда принимается команда запроса ресурсов;
модуль ресурсов, подключенный к упомянутому блоку памяти, упомянутому вычислительному блоку, упомянутому внешнему физическому интерфейсу связи и упомянутому второму модулю связи, соответственно, используемый для получения требуемой информации о ресурсах в соответствии с командой запроса ресурсов, упомянутая требуемая информация о ресурсах содержит по меньшей мере один способ выбора ресурсов;
причем упомянутый модуль ресурсов также используется для распределения ресурсов в соответствии с упомянутыми первыми оставшимися ресурсами и способом выбора ресурсов, включенным в требуемую информацию о ресурсах;
причем упомянутый блок памяти содержит множество схем модуля, упомянутый вычислительный блок включает в себя множество схем модуля, упомянутые ресурсы содержат любой из ресурсов первого типа, ресурсов второго типа, ресурсов третьего типа и ресурсов четвертого типа или упомянутые ресурсы первого типа и упомянутые ресурсы второго типа, или упомянутые ресурсы первого типа и упомянутые ресурсы четвертого типа, или упомянутые ресурсы второго типа и упомянутые ресурсы третьего типа, или упомянутые ресурсы третьего типа и упомянутые ресурсы четвертого типа;
упомянутые ресурсы первого типа содержат первое число блоков памяти, упомянутые ресурсы второго типа содержат второе число вычислительных блоков, упомянутые ресурсы третьего типа содержат третье число схем модуля в блоке, упомянутые ресурсы четвертого типа содержат четвертое число схем модуля в вычислительном блоке, причем упомянутые первое, второе, третье и четвертое числа являются целыми числами.
5. Компьютерная система по п. 4, в которой упомянутый модуль ресурсов содержит:
первый подмодуль определения, используемый для определения первого способа выбора ресурсов, которому может удовлетворять упомянутый первый оставшийся ресурс, и второго способа выбора ресурсов, которому не может удовлетворять упомянутый первый оставшийся ресурс;
упомянутый первый способ выбора ресурсов и упомянутый второй способ выбора ресурсов соответственно являются по меньшей мере одним из способов выбора ресурсов, включенных в требуемую информацию о ресурсе;
второй подмодуль определения, используемый для определения второго оставшегося ресурса после того, как упомянутый первый оставшийся ресурс удовлетворяет упомянутому первому способу выбора ресурсов;
подмодуль обратной связи, используемый для передачи информации о упомянутом первом способе выбора ресурсов, упомянутом втором способе выбора ресурсов и упомянутом втором оставшемся ресурсе устройству, которое отправляет команду запроса ресурсов.
6. Компьютерная система по п. 1, в которой модуль обработки задач содержит:
подмодуль определения узла выполнения задачи, используемый для выбора узла, который предоставляет набор упомянутых целевых данных из по меньшей мере упомянутого одного узла первого типа в качестве первого целевого узла, и узла, который предоставляет набор упомянутого целевого алгоритма из по меньшей мере упомянутого одного узла второго типа в качестве второго целевого узла, когда упомянутый модуль адресации адресуется по меньшей мере одному узлу первого типа и по меньшей мере одному узлу второго типа;
подмодуль обработки, используемый для взаимодействия с упомянутым первым целевым узлом и упомянутым вторым целевым узлом, так что упомянутый второй целевой узел использует упомянутый целевой алгоритм для обработки упомянутых целевых данных, предоставленных упомянутым первым целевым узлом.
7. Компьютерная система по п. 1, также содержащая: по меньшей мере одно устройство преобразования формата для преобразования между первым форматом данных и вторым форматом данных, причем упомянутое устройство преобразования формата соединено между по меньшей мере одним узлом упомянутой сетевой топологии и другими сетями;
при этом первый формат данных используется для передачи данных в сетевой топологии, а второй формат данных используется для передачи данных в других сетях.
8. Компьютерная система по п. 1, в которой первый модуль связи является модулем беспроводной связи.
| WO 2019202216 A2, 24.10.2019 | |||
| US 20190251048 A1, 15.08.2019 | |||
| US 10503551 B2, 10.12.2019 | |||
| US 20190327185 A1, 24.10.2019 | |||
| СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ ГЛОБАЛЬНО АДРЕСУЕМОЙ ОБЩЕЙ ПАМЯТИ В МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ ЭВМ | 2008 |
|
RU2396592C2 |
