基于MPI的集群通信協(xié)議的分析與優(yōu)化.pdf

1、集群系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議都是基于TCP/IP協(xié)議上的，當(dāng)進(jìn)行并行計(jì)算時(shí)如果通信時(shí)間大于計(jì)算時(shí)間的話，就有可能出現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)器的串行程序比在集群上運(yùn)行相應(yīng)的并行程序的時(shí)間效率還要好，沒有充分的體現(xiàn)集群的優(yōu)勢(shì)。所以在低出錯(cuò)率的集群內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中可靠性和性能之間的權(quán)衡發(fā)生了變化，用戶更多的關(guān)心通信性能，如何得到低延遲的通信機(jī)制來解決機(jī)群系統(tǒng)的瓶頸效應(yīng)，本文對(duì)導(dǎo)致通信效率降低的多種因素進(jìn)行深入細(xì)致的分析，測(cè)試了通信在協(xié)議各層所需要的時(shí)間。對(duì)于T

2、CP協(xié)議而言，它包括三種主要的開銷，有協(xié)議處理開銷，還有數(shù)據(jù)拷貝開銷，包括從用戶空間到系統(tǒng)空間的拷貝數(shù)據(jù)，還有檢驗(yàn)和，其次是操作系統(tǒng)的開銷，內(nèi)存分配，進(jìn)程切換，中斷處理等。本文主要考慮的是對(duì)協(xié)議處理部分的修改，在可靠的連接的基礎(chǔ)上可以修改緩存和發(fā)送窗口的大小，可以減少數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)中等待發(fā)送以及等待內(nèi)存分配的系統(tǒng)開銷。并且考慮到網(wǎng)卡的硬件設(shè)備可以進(jìn)行CRC校驗(yàn)，可以在TCP層屏蔽掉checksum，由硬件的CRC校驗(yàn)來完成checksum