并行系統(tǒng)高效多通道通信技術的研究.pdf

1、自90年代以來，并行計算得以空前的飛速發(fā)展，并行系統(tǒng)的體系結構趨于成熟，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的標準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算實現(xiàn)載體的主流。隨著計算結點性能的不斷提高，集群系統(tǒng)的通信系統(tǒng)已成為影響并行計算性能的一個重要因素。為了滿足集群對性能、可靠性和可維護性等的要求，就要提高通信系統(tǒng)的性能。但是新型高速網(wǎng)絡通常價格昂貴，而傳統(tǒng)的低效網(wǎng)絡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。多通道通信技術就是利用多條網(wǎng)絡通信鏈路進行通信，提高集群系統(tǒng)的通信性能和可靠性。 本文是遼寧省科學技術基金博士啟動項目：并行系統(tǒng)高性能多通道通信技術的研究(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，主要內容包括： 1．分析了通信系統(tǒng)的主要構成和當今用于集群系統(tǒng)流行的通信硬件。同時介紹了并行計算編程工具MPI的基本理論，闡述了通信系統(tǒng)對于并行計算的重要

3、性。 2．根據(jù)MPICH-1.2.5和Linux-2.4.32內核代碼具體分析了MPICH整個通信過程的三個層次：應用層、內核層、網(wǎng)絡設備層。從MPICH的收發(fā)函數(shù)開始，到內核中的套接字和TCP協(xié)議的實現(xiàn)過程，最后到網(wǎng)絡設備接口將數(shù)據(jù)在主機和網(wǎng)絡之間傳輸。并從三個方面闡述了通信系統(tǒng)對并行計算性能提高的重要性，同時給出了提高通信性能的途徑。 3．在現(xiàn)有的實驗環(huán)境基礎上，本文提出了基于bonding技術的優(yōu)化最輕負載選擇法(