1981年,由BBN科技公司(前身为Bolt, Beranek and Newman公司)建造的256节点并行计算机中,使用蝶形网络实现了处理器与内存之间的连接,其网络称为BBN Butterfly。早期使用蝶形网络的机器还有GP-1000、TC-2000等。
蝶形网络起初是用于共享内存多处理器系统的互连网络,以提供低延迟、高带宽,满足频繁的消息请求和响应、一致性协议的需求。后来,成为经典的网络连接方式。
蝶形互连网络的主要组件是:处理器节点、交换单元(路由器)、链路。在多级拓扑中,高级交换单元连接到较低级交换单元,两个相邻等级的交换单元之间的连接类似于蝴蝶(见图),故称为蝶形网络。蝶形网络路由通过二进制编码的交换单元、目的单元编号确定。对于处理器节点数为、度为4的蝶形网络,对分带宽为
,交换单元级数为
。
蝶形网络的直径比线性、环形和二维网格等拓扑结构的直径更小,蝶形网络的对分带宽比其他拓扑更高。蝶形网络具有对称结构,所有处理器节点彼此等距。但是,蝶形网络比其他拓扑更复杂,维持网络所需的链接数量更多,成本更高,由于路径唯一,在复杂流量模式下,负载均衡较差。