對不同環(huán)境下集群系統(tǒng)作業(yè)提交方法的研究與改進.pdf

1、近年來，集群技術(shù)成為國際上并行及分布式計算領(lǐng)域非?；钴S的研究課題。其中，很多并行技術(shù)都在集群系統(tǒng)上得到了實現(xiàn)。 MPI(Message Passing Interface)是一種消息傳遞編程模型，在大規(guī)模集群型并行機和網(wǎng)格平臺中被廣泛使用，同時它也是一個標準庫的規(guī)范，其設(shè)計目標是高效率和可移植性。MPI已經(jīng)成為最流行的用于并行編程的消息傳遞標準，有多種不同的MPI實現(xiàn)，MPICH是其中應(yīng)用得最廣泛的一種可移植的實現(xiàn)。 提

2、高集群通信的效率和減少通信時間對集群系統(tǒng)的整體性能至關(guān)重要。本文首先測試了基于SMP(Symmetric Multlprocessor)結(jié)點的集群并行計算機上MPICH通信性能，包括點對點和集群通信，分析了其通信性能和執(zhí)行效率。 在MPI并行計算系統(tǒng)中，從兩方面可以實現(xiàn)通信性能的優(yōu)化。一個是MPI并行計算程序的通信模式，另一個是MPICH的作業(yè)提交方法。 在集群并行機系統(tǒng)中，通信時間取決于許多因素，如結(jié)點數(shù)、網(wǎng)絡(luò)帶寬、拓

3、撲結(jié)構(gòu)、還有軟件算法等。到目前為止關(guān)于程序?qū)用嫔系耐ㄐ拍Ｊ奖谎芯康煤芏?，以期達到提高通信效率的目的，相當多的論文也都圍繞此展開，所以通信模式的定義也逐漸成熟起來。但是由于以往計算機規(guī)模比較小，系統(tǒng)內(nèi)部所需要的通信時間特別是作業(yè)提交過程所花費的時間往往為人們所忽略，隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，這部分對整體性能的影響也在不斷擴大，因此減少系統(tǒng)開銷對提高整個并行計算機的效率已變得非常重要，對此本文將進行重點討論。 本文通過分析當前MPIC

4、H的作業(yè)提交方法，提出了一系列改進算法，以期達到減少通信時間，優(yōu)化通信性能的目的。并在由16個結(jié)點所組成的SMP集群系統(tǒng)中進行了性能測試。 以上討論都是只針對同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)而言的，對于異構(gòu)的集群式網(wǎng)絡(luò)，情況可能有所不同，各結(jié)點不同的通信性能會影響到整個集群通信性能的優(yōu)化，在同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)的算法此時不一定最優(yōu)。針對這種情況，本文還研究了象COW(Cluster OfWorkstation)集群式系統(tǒng)這樣的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，針對不同的異構(gòu)情況提出