include/simgrid/kernel/routing/ClusterZone.hpp

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   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #ifndef SIMGRID_ROUTING_CLUSTER_HPP_
   7 #define SIMGRID_ROUTING_CLUSTER_HPP_
   8
   9 #include <simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp>
  10
  11 #include <unordered_map>
  12
  13 namespace simgrid {
  14 namespace kernel {
  15 namespace routing {
  16
  17 /** @ingroup ROUTING_API
  18  *  @brief NetZone where each component is connected through a private link
  19  *
  20  *  Cluster zones have a collection of private links that interconnect their components.
  21  *  This is particularly well adapted to model a collection of elements interconnected
  22  *  through a hub or a through a switch.
  23  *
  24  *  In a cluster, each component are given from 1 to 3 private links at creation:
  25  *   - Private link (mandatory): link connecting the component to the cluster core.
  26  *   - Limiter (optional): Additional link on the way from the component to the cluster core
  27  *   - Loopback (optional): non-shared link connecting the component to itself.
  28  *
  29  *  Then, the cluster core may be constituted of a specific backbone link or not;
  30  *  A backbone can easily represent a network connected in a Hub.
  31  *  If you want to model a switch, either don't use a backbone at all,
  32  *  or use a fatpipe link (non-shared link) to represent the switch backplane.
  33  *
  34  *  \verbatim
  35  *   (outer world)
  36  *         |
  37  *   ======+====== <--backbone
  38  *   |   |   |   |
  39  * l0| l1| l2| l4| <-- private links + limiters
  40  *   |   |   |   |
  41  *   X   X   X   X <-- cluster's hosts
  42  * \endverbatim
  43  *
  44  * \verbatim
  45  *   (outer world)
  46  *         |       <-- NO backbone
  47  *        /|\
  48  *       / | \     <-- private links + limiters     __________
  49  *      /  |  \
  50  *  l0 / l1|   \l2
  51  *    /    |    \
  52  * host0 host1 host2
  53  * \endverbatim
  54
  55  *  So, a communication from a host A to a host B goes through the following links (if they exist):
  56  *   <tt>limiter(A)_UP, private(A)_UP, backbone, private(B)_DOWN, limiter(B)_DOWN.</tt>
  57  *  link_UP and link_DOWN usually share the exact same characteristics, but their
  58  *  performance are not shared, to model the fact that TCP links are full-duplex.
  59  *
  60  *  A cluster is connected to the outer world through a router that is connected
  61  *  directly to the cluster's backbone (no private link).
  62  *
  63  *  A communication from a host A to the outer world goes through the following links:
  64  *   <tt>limiter(A)_UP, private(A)_UP, backbone</tt>
  65  *  (because the private router is directly connected to the cluster core).
  66  */
  67
  68 class ClusterZone : public NetZoneImpl {
  69 public:
  70   explicit ClusterZone(NetZoneImpl* father, const std::string& name, resource::NetworkModel* netmodel);
  71
  72   void get_local_route(NetPoint* src, NetPoint* dst, RouteCreationArgs* into, double* latency) override;
  73   void get_graph(xbt_graph_t graph, std::map<std::string, xbt_node_t>* nodes,
  74                  std::map<std::string, xbt_edge_t>* edges) override;
  75
  76   virtual void create_links_for_node(ClusterCreationArgs* cluster, int id, int rank, unsigned int position);
  77   virtual void parse_specific_arguments(ClusterCreationArgs* cluster)
  78   {
  79     /* this routing method does not require any specific argument */
  80   }
  81
  82   /* We use a map instead of a std::vector here because that's a sparse vector. Some values may not exist */
  83   /* The pair is {link_up, link_down} */
  84   std::unordered_map<unsigned int, std::pair<kernel::resource::LinkImpl*, kernel::resource::LinkImpl*>> private_links_;
  85
  86   unsigned int node_pos(int id) { return id * num_links_per_node_; }
  87   unsigned int node_pos_with_loopback(int id) { return node_pos(id) + (has_loopback_ ? 1 : 0); }
  88   unsigned int node_pos_with_loopback_limiter(int id) { return node_pos_with_loopback(id) + (has_limiter_ ? 1 : 0); }
  89
  90   void* loopback_                = nullptr;
  91   kernel::resource::LinkImpl* backbone_ = nullptr;
  92   NetPoint* router_              = nullptr;
  93   bool has_limiter_                = false;
  94   bool has_loopback_               = false;
  95   unsigned int num_links_per_node_ = 1; /* may be 1 (if only a private link), 2 or 3 (if limiter and loopback) */
  96 };
  97 } // namespace routing
  98 } // namespace kernel
  99 } // namespace simgrid
 100
 101 #endif /* SIMGRID_ROUTING_CLUSTER_HPP_ */