Estudo de Redes Multiestágios em presença de Multicast - Morais, Caio Von Rondow; Nacif, Jose; Ferreira, Ricardo (Anais Estendidos do Simpósio em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho (SSCAD); 2024: Anais Estendidos do XXV Simpósio em Sistemas Computacionais de Alto DesempenhoDO - 10.5753/sscad_estendido.2024.244747, 2024)
As redes multiestágio são uma alternativa econômica, com um custo de O(n log(n)) em termos de elementos de chaveamento. No entanto, encontrar um roteamento válido nessas redes é um grande desafio. Uma solução possível é utilizar redes rearranjáveis, que podem ser reconfiguradas para conectar qualquer entrada a qualquer saída, reorganizando suas conexões internas para evitar bloqueios. No entanto, em aplicações reais, as conexões geralmente seguem um padrão multicast, o que torna o roteamento mais complexo, mesmo em redes rearranjáveis. Demonstramos que, embora a rede Benes seja amplamente reconhecida na literatura como a principal referência em redes rearranjáveis, ela perde essa propriedade na presença de multicast. Para contornar esse problema, exploramos redes Omega ou shuffle-exchange com estágios extras e mostramos que elas podem ser reorganizadas de maneira a evitar bloqueios. Como o espaço de busca de soluções é exponencial, utilizamos uma implementação em GPU, o que nos permitiu derivar algumas propriedades importantes. Também avaliamos algoritmos de aprendizado de máquina utilizando os dados gerados pela GPU. Finalmente, este estudo aponta novas direções para o desenvolvimento de redes rearranjáveis na presença de multicast.