随着高性能计算技术的不断创新,各种拓扑结构的互联网络,如环形、Mesh、超立方和星形网等也相应地得到迅速发展,互联网络对于社会的发展与进步已起到举足轻重的作用。在互联网络中,不同的应用需要不同通信模式,如单播(Unicast)、组播(Multicast)、广播(Broadcast)等,如何高效的实现这些通信模式是一个重要的研究课题。网络中的通信效率依赖于路由算法的效率,因此在不同拓扑结构下,研究实现各种通信模式的路由算法具有重要的理论和现实意义。本文的主要研究工作及创新点如下: 1.分析互联网络的研究现状,对网络中存在的诸如单播、组播、广播及选播通信模式进行深入的理论探讨。2.在研究超立方网络基础上,提出在局部k-子立方体连通的超立方网络中实现广播通信的容错路由算法。广播通信是互联网络中最常用的通信模式之一。随着互联网络规模的日益增大,故障节点更加频繁的出现。所以,广播容错路由已经成为互联网络研究中的重要课题。此前已有许多学者提出了实现广播容错路由的各种算法,但目前广播容错路由的研究多数集中于降低路由的时间复杂性,较少考虑提高网络的容错性。据作者所知,目前存在的超立方体Hn中的广播容错路由算法所能容纳的坏节点数不超过O(n)。因而,本文基于局部k-子立方体连通性的概念,提出了在局部k-子立方体连通的超立方体中实现广播容错路由的算法。该算法是分布的、基于局部信息的,也就是说,网络中的每一个节点仅需知道其邻接点的状态,而不需全局信息。该广播容错路由算法在局部k-子立方体连通的条件下能容纳坏节点的上界为2n-1-2n-k。因此,在容错性上该算法较之已有算法有了很大的提高。更进一步说,它能在线性时间内构造超立方体Hn中接近最优的广播路径。3.本文将anycast 引入到互联网络中,提出在超立方网络中实现anycast 通信的有效算法。Anycast 是Internet 中一种新的通信模式,是IPv6 的一个新特性。它要求数据包被路由到具有相同Anycast 地址的一组网络节点中距离用户“最近”的一个节点。通过对anycast 的研究发现,Anycast 通信的应用空间非常广阔,不仅可以满足大量地理位置分散的用户的需要,而且在互联网络中也有着重要的应用。因而,本文将anycast 引