云計算環(huán)境下面向MPI應(yīng)用的服務(wù)部署系統(tǒng).pdf

1、隨著虛擬化技術(shù)和云計算技術(shù)的發(fā)展,越來越多的科學(xué)計算應(yīng)用運行在云計算資源之上。MPI編程模型是一種消息傳遞編程模型,大多數(shù)科學(xué)計算應(yīng)用都是基于這種消息傳遞編程模型的高性能計算應(yīng)用,其對網(wǎng)絡(luò)I/O負載較為敏感。MPI應(yīng)用是一類廣泛應(yīng)用的由多個進程協(xié)同工作的并行計算應(yīng)用,在云計算環(huán)境下,其進程運行在多個不同的虛擬機之中。在IaaS模式下,通常采用虛擬化技術(shù)將物理機分割為多個獨立的虛擬機,如何將多個虛擬機部署成為滿足MPI應(yīng)用程序的并行計算環(huán)

2、境,以及如何調(diào)度組成該并行計算環(huán)境的多個虛擬機,是云計算環(huán)境下運行MPI應(yīng)用程序所面臨的重要問題。
　　針對上述這個重要問題,實現(xiàn)了云計算環(huán)境下面向MPI應(yīng)用的服務(wù)部署系統(tǒng),并設(shè)計了一種基于網(wǎng)絡(luò)I/O負載均衡的虛擬機放置算法作為系統(tǒng)的虛擬機調(diào)度算法。系統(tǒng)的核心模塊面向MPI應(yīng)用的虛擬集群創(chuàng)建模塊解決了IaaS模式下獨立虛擬機不能滿足MPI應(yīng)用的問題,并在該模塊的基礎(chǔ)之上實現(xiàn)了面向MPI應(yīng)用的作業(yè)托管功能。創(chuàng)建面向MPI應(yīng)用的虛擬集

3、群的基本思路:將虛擬集群所需的組件預(yù)先部署到虛擬機鏡像中;基于虛擬機模板,調(diào)用IaaS的接口創(chuàng)建多個虛擬機,采用SSH遠程操作技術(shù)動態(tài)配置虛擬機中的組件,使其正常工作?；诰W(wǎng)絡(luò)I/O負載均衡的虛擬機放置算法的基本思路:基于監(jiān)控信息預(yù)測MPI應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)I/O的消耗;采用二分搜索算法搜索物理節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)I/O負載上限,在此限制之下,建立以虛擬機和物理節(jié)點為頂點的有向網(wǎng)絡(luò)圖模型,最后基于該模型求解虛擬機放置矩陣。
　　基于Linux操作系