發(fā)布時(shí)間：2020-12-06 14:34

　　隨著并行處理技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)群系統(tǒng)因其良好的性價(jià)比、卓越的可擴(kuò)展性與可用性,逐漸成為當(dāng)前高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的主流結(jié)構(gòu)。在機(jī)群系統(tǒng)中,機(jī)間通信的性能是影響整個(gè)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素,因此如何提高機(jī)群通信系統(tǒng)的性能一直是近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。由于SMP機(jī)群逐漸成為機(jī)群系統(tǒng)的主流,尤其是大結(jié)點(diǎn)和超結(jié)點(diǎn)機(jī)群的出現(xiàn),在機(jī)群結(jié)點(diǎn)計(jì)算能力不斷提高的同時(shí)也提高了對(duì)機(jī)群高速通信系統(tǒng)的性能要求。在傳統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)內(nèi)單網(wǎng)卡和結(jié)點(diǎn)間單通路的機(jī)群網(wǎng)絡(luò)中,由于受到網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備自身的性能限制,機(jī)群通信系統(tǒng)的性能成為其整體性能的瓶頸。為了突破這一限制,研究者提出了在機(jī)群結(jié)點(diǎn)間同時(shí)使用多條網(wǎng)絡(luò)通路進(jìn)行并行通信的解決方法。在曙光4000L超級(jí)服務(wù)器機(jī)群的通信系統(tǒng)中,我們引入了并行通信機(jī)制,有效的改善了系統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)間通信的帶寬性能。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,首先系統(tǒng)地研究了并行通信技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題和具有代表性的并行通信實(shí)例。隨后從需求出發(fā),提出了一種基于細(xì)粒度消息分片模式的并行通信機(jī)制,較為詳細(xì)的闡述了在曙光4000L機(jī)群中該機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),還以此為基礎(chǔ)對(duì)異構(gòu)并行通信和消息分派機(jī)制進(jìn)行了進(jìn)一步的研究探討。本文中對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)上測(cè)試數(shù)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)群通信系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

用程序提供一個(gè)基于消息傳遞的并行編程環(huán)境。圖2 機(jī)群通信系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖3 機(jī)群通信系統(tǒng)軟件層次2.4.3 特點(diǎn)機(jī)群自身結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的特點(diǎn)決定了其高效機(jī)間通信系統(tǒng)所具備的一些主要特征，這些特征其實(shí)也是機(jī)群高效通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)所要達(dá)到的主要目標(biāo)[3]，它們包括：高性能 對(duì)機(jī)群通信系統(tǒng)而言，通信性能不但始終是人們最為關(guān)注的指標(biāo)，而且是衡量一個(gè)機(jī)群通信系統(tǒng)成功與否的主要標(biāo)志。描述通信系統(tǒng)性能的參數(shù)主要有結(jié)點(diǎn)機(jī)通信軟件開銷(Software Overhead)、通信延時(shí)(Latency)和通信帶寬(Bandwidth)[3]。通常人們選擇短消息的通信延遲和長(zhǎng)消息的通信帶寬作為評(píng)價(jià)機(jī)群通信系統(tǒng)性能的主要參數(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)硬件通信性能的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)接口11

圖4 ASNT 系統(tǒng)邏輯框架2 IEEE802.3ad 鏈路聚集標(biāo)準(zhǔn)鏈路聚集（LinkAggregation 或 Trunking）[44]，也被稱為中繼，是允許將交換機(jī)者交換機(jī)和服務(wù)器之間的并行物理鏈路同時(shí)使用，以增加設(shè)備間帶寬的一種技為使特定技術(shù)工程術(shù)語(yǔ)達(dá)成一致，IEEE 決定使用“鏈路聚集”這一術(shù)語(yǔ)定義上，該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)被稱為 IEEE802.3ad。其一般結(jié)構(gòu)如圖5所示。鏈路聚集是一種對(duì)同樣介質(zhì)和速度的物理鏈路網(wǎng)段進(jìn)行分組，將它們視為一條獨(dú)鏈路網(wǎng)段的一部分的方法�？偟恼f(shuō)來(lái)，鏈路聚集有兩個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)：提高性能和增能力。目前鏈路聚集技術(shù)主要被用于增加網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和服務(wù)器之間帶寬、冗余和力。其所針對(duì)的具體硬件一般為以太網(wǎng)設(shè)備。根據(jù) IEEE 的標(biāo)準(zhǔn)，鏈路聚集的設(shè)計(jì)目標(biāo)除了增加帶寬和冗余度以外還有以下幾點(diǎn)優(yōu)化負(fù)載均衡 盡量利用最少的資源達(dá)到既定的帶寬要求。19


本文編號(hào)：2901538