비동기적으로 동작하는 여러 개의 프로세서들과 독립적인 액세스가 가능한 여러 개의 기억장치 모듈들로 구성됨
프로세서들이 기억장치 모듈을 사용하는 방식에 따라 분류됨
- 공유 기억장치 시스템 구조
밀결합 형태로써 주기억장치가 모든 프로세서들에 공유됨
병목 생길 수 있으며 고속 상호 연결망과 캐시로 단점 보완
- 장점
프로세서들이 공통으로 기억장치 사용하므로 별도의 프로세서 간 통신 메커니즘 필요하지 않음
프로세서들이 처리할 작업들 동적으로 균등화로 프로세서 이용률을 극대화 할 수 있음
- 단점
프로세서들과 기억장치간 통신량 많아져서 경합으로 인한 지연 시간 발생 가능
두 개 이상 프로세서들이 공유자원 동시 사용 시 한 개 이외의 프로세서들이 기다려야 함
- 버스
시스템 요소들이 하나의 시스템 버스에 접속됨
하드웨어 간단하지만 버스 경합 생겨 지연시간 발생 가능
가장 간단한 연결 방식
- 다중 버스 구조
버스 경합을 줄이기 위해 두 개 이상의 버스들을 설치하는 시스템 구조
- 계층적 버스 구조
시스템 버스 외에도 용도별 지역 버스들이 설치되는 시스템 구조
- 크로스바 스위치
각 프로세서가 서로 다른 기억장치 모듈 액세스 시 최대 N개 기억장치 액세스 동시에 수행
경합 시 충돌 발생하며 중재 받아서 순서대로 액세스
프로세서와 기억장치들 사이에 완전 연결성 제공해주지만 비용 많이 들고 하드웨어 복잡해짐
- 다단계 상호연결망
여러 단계들을 통하여 노드들을 연결해주는 네트워크
- 분산 기억장치 시스템 구조
소결합 형태로 자신의 기억장치를 별도로 가지고 있음
프로세서간 통신은 일반적으로 메시지-패싱 방식으로 이루어짐
통신 채널은 캐비닛 내의 백 프레인이나 통신 네트워크를 사용한 분산 시스템으로 구성됨
- 네트워크 지름
네트워크 내에서 가장 멀리 떨어진 노드들 간의 거리
- 선형 배열 구조
N개의 노드들이 N-1개의 링크들에 차례로 연결된 구조
각 링크에서 동시에 전송 동작 일어날 수 있어 동시성 높음
- 링 구조
선형 배열 구조에서 0번 노드와 N-1번 노드를 서로 연결한 것
링 그조에서 링크의 수를 추가함으로써 네트워크 지름 감소시킬 수 있음
- 트리 구조
노드를 상/하위 로 연결시킨 구조
상위 노드에서 병목 발생 가능함
- 매시 구조
노드들을 2차원 배열로 연결하여 각 노드가 네 개의 주변 노드들과 직접 연결되는 구조
- 하이퍼큐브 구조
k = 2 인 n-차원 네트워크 구조
노드들이 상호 연결 함수에 의해 서로 연결됨
노드들 간의 통신은 메시지 전송 방식을 사용하며 전송 노드가 데이터와 목적지 노드를 포함하는 패킷을 생성하여 수신할 노드로 보냄
패킷 전송을 위해서는 패킷이 두 노드 간의 경로를 스스로 찾아갈 수 있게 해주는 자동 경로 설정 방법 필요
- E-큐브 라우팅
하이퍼큐브에서 적용되는 자동 경로설정 방식