PC Linux機(jī)群系統(tǒng)并行計(jì)算環(huán)境的組建與性能測(cè)試.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛與深入,需要處理的數(shù)據(jù)量越來越大,在單臺(tái)計(jì)算機(jī)處理能力有限的情況下,如何能快速、完整地處理這些數(shù)據(jù),成為一個(gè)亟待解決的問題.并行機(jī)的出現(xiàn),提供了解決這類問題的有效手段.該論文簡(jiǎn)要介紹了并行機(jī)的發(fā)展歷史以及極有發(fā)展前途的機(jī)群系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀.機(jī)群系統(tǒng)具有良好的可伸縮性、可編程性和性價(jià)比,并且構(gòu)建相對(duì)容易,特別適合中國的教育、科研部門使用.該論文詳細(xì)探討了建立機(jī)群系統(tǒng)的硬件條件以及支撐機(jī)群系統(tǒng)并行的軟件.特別是對(duì)Linux

2、操作系統(tǒng)、并行編程環(huán)境MPI、作業(yè)管理調(diào)度系統(tǒng)PBS作了詳細(xì)的介紹.我們搭建PC Linux機(jī)群的目的是在其上進(jìn)行并行應(yīng)用程序設(shè)計(jì),解決在單臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)間過長的應(yīng)用問題.為了更有效地解決應(yīng)用問題,我們需要充分了解機(jī)群系統(tǒng)的性能特點(diǎn),根據(jù)這些優(yōu)缺點(diǎn)來優(yōu)化改進(jìn)軟硬件配置、設(shè)計(jì)并行算法.該論文在組建一個(gè)小型的8節(jié)點(diǎn)PC Linux機(jī)群系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,全面測(cè)試分析其性能,提出優(yōu)化方案.首先,利用硬件測(cè)試程序Lmbench和Stream程序測(cè)試

3、了單個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理器、高速緩存、內(nèi)存、硬盤以及網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸能力,提出了精簡(jiǎn)操作系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)點(diǎn)性能的方法,測(cè)試結(jié)果證明了此方法的有效性.機(jī)群系統(tǒng)屬于分布式存儲(chǔ)系統(tǒng),各個(gè)節(jié)點(diǎn)要協(xié)同工作就需要通過網(wǎng)絡(luò)信道通信,該論文利用Ping、Ping-Pong和群體算法測(cè)試比較了MPI的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)版本MPICH和LAM/MPI通信函數(shù)性能,同時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了全局時(shí)鐘測(cè)試算法,該算法能夠測(cè)試多個(gè)節(jié)點(diǎn)參與下單個(gè)接收或發(fā)送通信函數(shù)的性能,并且其結(jié)果數(shù)據(jù)能夠體現(xiàn)出延遲