并行系統(tǒng)高效多通道通信技術(shù)的研究.pdf

1、自90年代以來，并行計(jì)算得以空前的飛速發(fā)展，并行系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)趨于成熟，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化和傳輸速率的大幅提升，為研制并行系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。集群系統(tǒng)近些年逐漸成為并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)載體的主流。隨著計(jì)算結(jié)點(diǎn)性能的不斷提高，集群系統(tǒng)的通信系統(tǒng)已成為影響并行計(jì)算性能的一個(gè)重要因素。為了滿足集群對(duì)性能、可靠性和可維護(hù)性等的要求，就要提高通信系統(tǒng)的性能。但是新型高速網(wǎng)絡(luò)通常價(jià)格昂貴，而傳統(tǒng)的低效網(wǎng)絡(luò)因不能滿足高性能通信需要而得不到有效利用，有必要引

2、入并行的思想將已有的通信資源充分利用起來。多通道通信技術(shù)就是利用多條網(wǎng)絡(luò)通信鏈路進(jìn)行通信，提高集群系統(tǒng)的通信性能和可靠性。 本文是遼寧省科學(xué)技術(shù)基金博士啟動(dòng)項(xiàng)目：并行系統(tǒng)高性能多通道通信技術(shù)的研究(20051058)的重要組成部分，圍繞著并行系統(tǒng)的通信系統(tǒng)展開研究工作，主要內(nèi)容包括： 1．分析了通信系統(tǒng)的主要構(gòu)成和當(dāng)今用于集群系統(tǒng)流行的通信硬件。同時(shí)介紹了并行計(jì)算編程工具M(jìn)PI的基本理論，闡述了通信系統(tǒng)對(duì)于并行計(jì)算的重要

3、性。 2．根據(jù)MPICH-1.2.5和Linux-2.4.32內(nèi)核代碼具體分析了MPICH整個(gè)通信過程的三個(gè)層次：應(yīng)用層、內(nèi)核層、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層。從MPICH的收發(fā)函數(shù)開始，到內(nèi)核中的套接字和TCP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)過程，最后到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口將數(shù)據(jù)在主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸。并從三個(gè)方面闡述了通信系統(tǒng)對(duì)并行計(jì)算性能提高的重要性，同時(shí)給出了提高通信性能的途徑。 3．在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)環(huán)境基礎(chǔ)上，本文提出了基于bonding技術(shù)的優(yōu)化最輕負(fù)載選擇法(