PC Linux機群系統(tǒng)并行計算環(huán)境的組建與性能測試.pdf

1、隨著計算機應用的廣泛與深入,需要處理的數(shù)據(jù)量越來越大,在單臺計算機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),成為一個亟待解決的問題.并行機的出現(xiàn),提供了解決這類問題的有效手段.該論文簡要介紹了并行機的發(fā)展歷史以及極有發(fā)展前途的機群系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀.機群系統(tǒng)具有良好的可伸縮性、可編程性和性價比,并且構(gòu)建相對容易,特別適合中國的教育、科研部門使用.該論文詳細探討了建立機群系統(tǒng)的硬件條件以及支撐機群系統(tǒng)并行的軟件.特別是對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作了詳細的介紹.我們搭建PC Linux機群的目的是在其上進行并行應用程序設計,解決在單臺計算機上運行時間過長的應用問題.為了更有效地解決應用問題,我們需要充分了解機群系統(tǒng)的性能特點,根據(jù)這些優(yōu)缺點來優(yōu)化改進軟硬件配置、設計并行算法.該論文在組建一個小型的8節(jié)點PC Linux機群系統(tǒng)的基礎上,全面測試分析其性能,提出優(yōu)化方案.首先,利用硬件測試程序Lmbench和Stream程序測試

3、了單個節(jié)點的處理器、高速緩存、內(nèi)存、硬盤以及網(wǎng)絡間的數(shù)據(jù)傳輸能力,提出了精簡操作系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)點性能的方法,測試結(jié)果證明了此方法的有效性.機群系統(tǒng)屬于分布式存儲系統(tǒng),各個節(jié)點要協(xié)同工作就需要通過網(wǎng)絡信道通信,該論文利用Ping、Ping-Pong和群體算法測試比較了MPI的兩個實現(xiàn)版本MPICH和LAM/MPI通信函數(shù)性能,同時設計實現(xiàn)了全局時鐘測試算法,該算法能夠測試多個節(jié)點參與下單個接收或發(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