فراهم کردن کیفیت سرویس در معماری حاصل از ترکیب گذرگاه داده و شبکه روی تراشه

استفاده از ساختارهای ارتباطی شبکه روی تراشه در سیستم چندپردازنده ای روی تراشه، ایده نسبتا جدیدی است که در اواخر دهه 1990 میلادی کار بر روی آن آغاز گردید و همچنان ادامه دارد. استفاده از شبکه روی تراشه، توسعه پذیری و قابلیت انجام کارها به صورت موازی را فراهم می سازد. توان محاسباتی این ساختار، امکان اجرای چندین برنامه کاربردی با نیازهای مختلف و به صورت همزمان را فراهم می کند. با افزایش تعداد برنامه های کاربردی که به صورت همزمان اجرا می شوند، به دلیل مشترک بودن منابع، ممکن است کارایی آن کاربردها تحت تأثیر قرار گیرد. برای اینکه از برآورده شدن نیازهای برنامه های کاربردی مطمئن شویم، به سازوکارهایی که این اطمینان را به ما بدهد، نیاز داریم. از آنجایی که شبکه روی تراشه اصلی ترین قسمت مشترک در سیستمهای چند پردازنده روی تراشه هایی هستند که بر اساس شبکه روی تراشه کار می کنند، به کار بردن سازوکارهای کیفیت سرویس برای برآورده کردن نیازهای ارتباطی، ضروری است. چون برنامه های کاربردی مختلف ممکن است نیازمندی های مختلفی مانند تاخیر محدود، بازده بالا، تغییرات کم تاخیر، از بین نرفتن بسته و ... را داشته باشند ، تا جایی که امکان دارد باید سرویس های لازم را برای هر برنامه کاربردی فراهم کنیم. بنابراین ایجاد راهکارهای کیفیت سرویس برای تضمین بازده، تضمین پهنای باند، تضمین کارایی و ... ضروری است. فراهم کردن کیفیت سرویس یکی از زمینه های مهم، مورد نیاز و جذاب در زمینه شبکه روی تراشه است. پارامترهای کیفیت سرویس شامل بازده نسبی، تاخیر و تغییرات تاخیر می باشد. در این پایان نامه با استفاده از دو روش سعی در ارائه کیفیت سرویس شده است. روش اول استفاده از الگوریتم های زمان بندی می باشد. در این روش دو نوع پیاده سازی متفاوت از الگوریتم زمان بندی راند رابین وزن دار مورد بررسی مقایسه قرار می گیرند و الگوریتمی که عملکرد بهتری در زمینه ارائه کیفیت سرویس دارد، انتخاب می گردد. شبیه سازی های مختلفی انجام شده که شامل شبیه سازی تاخیر، بیشینه تاخیر و همچنین بازده می باشد. نتایج شبیه سازی های این بخش نشان می دهند که تاخیر و بیشینه تاخیر بهبود یافته است که به ارایه کیفیت سرویس کمک می نماید. در روش دوم طرحی ارائه شده است تا با استفاده از یک ساختار ترکیبی از شبکه روی تراشه و گذرگاه داده، به هر جریان یک کلاس سرویس اختصاص یابد. ارائه کلاس های سرویس مجزا به ازای هر جریان، باعث رفع بعضی از محدودیت ها شده و کیفیت سرویس بهتری ارائه می نماید. در این روش به هر جریان یک کلاس سرویس مجزا اختصاص می یابد. در نتیجه یک بستر مناسب جهت ارایه سرویس های کاملا اختصاصی به هر جریان فراهم می گردد. همچنین یک نرم افزار شبیه ساز ترافیکی آماده گردیده است که ترافیک های با مشخصات مورد نیاز را جهت شبیه سازی تولید می نماید و تعداد جریان های همزمان روی هر لینک و همچنین بیشینه تعداد ارتباط های همزمان روی لینک ها را به دست می دهد که از مقدار بیشینه به دست آمده جهت بهینه سازی و کاهش تعداد کانال های مجازی استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از کارهای انجام شده، بهبود مناسبی در کیفیت سرویس صورت گرفته است.