MPICH通信接口分析與基于RapidIO的MPI設(shè)備層實(shí)現(xiàn).pdf

1、集群技術(shù)發(fā)展到今天，集群節(jié)點(diǎn)間的互連技術(shù)對(duì)集群整體性能的影響越來越重要。MPICH作為廣泛使用的集群通信函數(shù)庫(kù)，集群網(wǎng)絡(luò)的通信性能直接影響到MPI程序的運(yùn)行效率。新型高性能RapidIO互連技術(shù)具有高帶寬、低延遲、良好的擴(kuò)展性等特點(diǎn)，將它應(yīng)用到集群系統(tǒng)中可以改善集群的通信性能。為了能夠在集群通信環(huán)境下使用RapidIO，MPICH需要提供針對(duì)RapidIO網(wǎng)絡(luò)通信接口的消息傳遞通信環(huán)境，本文正是基于此目的進(jìn)行分析和研究的。 本文

2、首先對(duì)MPICH2的層次結(jié)構(gòu)和建立在TCP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議上的MPI通信方法進(jìn)行了深入的分析，并指出了使用TCP協(xié)議進(jìn)行傳輸?shù)娜秉c(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，基于流控制傳輸協(xié)議SCTP引入的多流傳輸?shù)乃枷?，以及RapidIO底層支持優(yōu)先級(jí)傳輸?shù)乃枷耄瑢?duì)MPICH2的TCP實(shí)現(xiàn)進(jìn)行改進(jìn)。文中通過實(shí)現(xiàn)CH3層下的接口，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于RapidIO的MPI專用通信接口，建立了從MPICH到RapidIO的通信通道，并實(shí)現(xiàn)了基于優(yōu)先級(jí)的三流并行傳輸通信機(jī)制

3、。 本項(xiàng)研究根據(jù)傳遞消息的類型和消息長(zhǎng)短確定消息的優(yōu)先級(jí)，并將不同優(yōu)先級(jí)的消息映射到不同的消息流上傳輸。在實(shí)現(xiàn)的過程中，為了使得長(zhǎng)/短消息能夠得到公平、及時(shí)的處理，將長(zhǎng)消息分段傳輸，并對(duì)分段的長(zhǎng)消息傳輸提出了主動(dòng)提出請(qǐng)求-傳遞消息的改進(jìn)方法，以減少長(zhǎng)消息的響應(yīng)時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。 文中還進(jìn)一步開發(fā)三維格點(diǎn)MC并行應(yīng)用程序，實(shí)際運(yùn)行證明采用基于優(yōu)先級(jí)的多流傳輸機(jī)制和針對(duì)長(zhǎng)消息傳輸時(shí)所作的改進(jìn)等工作，能夠提高M(jìn)PICH的