云計(jì)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(jì)算技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的科學(xué)計(jì)算應(yīng)用運(yùn)行在云計(jì)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(jì)算應(yīng)用都是基于這種消息傳遞編程模型的高性能計(jì)算應(yīng)用,其對(duì)網(wǎng)絡(luò)I/O負(fù)載較為敏感。MPI應(yīng)用是一類廣泛應(yīng)用的由多個(gè)進(jìn)程協(xié)同工作的并行計(jì)算應(yīng)用,在云計(jì)算環(huán)境下,其進(jìn)程運(yùn)行在多個(gè)不同的虛擬機(jī)之中。在IaaS模式下,通常采用虛擬化技術(shù)將物理機(jī)分割為多個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī),如何將多個(gè)虛擬機(jī)部署成為滿足MPI應(yīng)用程序的并行計(jì)算環(huán)

2、境,以及如何調(diào)度組成該并行計(jì)算環(huán)境的多個(gè)虛擬機(jī),是云計(jì)算環(huán)境下運(yùn)行MPI應(yīng)用程序所面臨的重要問(wèn)題。
　　針對(duì)上述這個(gè)重要問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算環(huán)境下面向MPI應(yīng)用的服務(wù)部署系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了一種基于網(wǎng)絡(luò)I/O負(fù)載均衡的虛擬機(jī)放置算法作為系統(tǒng)的虛擬機(jī)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(dú)立虛擬機(jī)不能滿足MPI應(yīng)用的問(wèn)題,并在該模塊的基礎(chǔ)之上實(shí)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(jī)鏡像中;基于虛擬機(jī)模板,調(diào)用IaaS的接口創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī),采用SSH遠(yuǎn)程操作技術(shù)動(dòng)態(tài)配置虛擬機(jī)中的組件,使其正常工作?；诰W(wǎng)絡(luò)I/O負(fù)載均衡的虛擬機(jī)放置算法的基本思路:基于監(jiān)控信息預(yù)測(cè)MPI應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)I/O的消耗;采用二分搜索算法搜索物理節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)I/O負(fù)載上限,在此限制之下,建立以虛擬機(jī)和物理節(jié)點(diǎn)為頂點(diǎn)的有向網(wǎng)絡(luò)圖模型,最后基于該模型求解虛擬機(jī)放置矩陣。
　　基于Linux操作系