高性能集群系统架构研究

为满足日益增长的计算能力的需求，分布式计算系统得到了广泛的研究和发展。文章叙述了高性能集群系统的原理，给出了高性能服务器集群系统解决方案，并实现了4结点的集群。     

PM：高性能集群计算通信库

介绍了一个高性能的通信库：PM。PM是用Myrinet千兆局域网卡连起来的工作站集群,网卡上有一个专门的处理器和内置式存储器。用于处理通讯协议。PM实现了高性能通信和支持多用户环境。它是一个操作系统,通过Deamon进程和编程语言的运行时间例程实现,PM的独特特性：网络内容交换和改进的应答/否定应答（ACK/NACK）流控算法等。太阳机上的PM巳达到一个用户级8字节消息全程传送需20μs。8K字节消息的带宽为38.6M字节/秒。     

新型的IBA刀片式集群服务器及其内部互联

从服务器分类以及应用的角度阐述了现有集群服务器的优劣势,指出以Infiniband为基础的刀片式集群服务器将更能适应服务的要求,最后,提出并分析了一种实现128个端口交换网的冗余互联结构。     

人工神经网络在并行计算机集群上的设计研究

人工神经网络在集群上的并行化设计和实现能够充分发挥ANN并行处理的特点,缩短训练时间,降低算法复杂度。随着并行技术的日益成熟,在并行集群上以软硬件相结合的方式设计神经网络的重要性也不断提高。从软硬件平台的多方面讨论了并行集群技术对人工神经网络设计的支持,提出了一种SOM神经网络在并行集群上的设计方法和基础框架,并就并行集群上神经网络训练效率的问题进行了深入讨论。该方案可广泛应用于多种神经网络模型的并行计算机实现。     

集群系统高性能GIS的关键

社会经济的发展,使空间信息的数量和应用规模日益增大,单机系统难以承担如此巨大的负载,而单主机系统的处理能力受到硬件本身的限制不具备可扩充性,因而难以通过简单的提高单机系统性能的方式来达到目的。因此,采用集群系统是实现高性能GIS的关键因素。     

集群通信系统及其应用前景

本文介绍了集群通信系统的基本性能，并对目前国内使用较为普遍的几种集群通信系统的特点进行了比较：星点介绍了集群通信系统的使用现状和特点，以及集群通信系统的发展方向。     

一种改进的高性能远程内存直接访问(RDMA)的实现

Infiniband体系架构(IBA)是一种新兴的互联技术,它主要用于处理节点和输入输出节点之间的互联,从而形成一个系统级的网络.为了改进通信子系统的性能,IBA提供了很多特性,其中之一就是远程直接内存访问(Romote Direct Memory Access,RDMA).但是在标准的IBA实现中,对于控制报文和小报文使用发送接收操作来进行.本文提出了一种改进的RDMA实现,使得RDMA能够应用于控制报文和小报文,从而使得传输小报文和控制报文的延迟平均降低24%.     

集群系统通信性能的测量

集群系统通信性能作为影响集群性能的主要因素之一,其测量对寻找集群内部通信瓶颈具有指导作用。采用NetPIPE基准测试对PC集群系统和Sun工作站集群的通信性能进行了测量,实验结果与理论分析一致,表明在通信性能方面,MPI环境整体上优于PVM,合并一些非相关短消息为长消息能够优化集群应用。并采用性能模拟的方法,以基准测试为工具,对两个集群系统的带参数LogP通信模型进行了定量化地测量和计算,完整表征了集群通信子系统的通信性能特征。     

高性能服务器集群部署系统传输模型研究

对基于映像的集群部署系统传输模型进行了研究,提出了基于多叉树的TFTP传输模型以解决TFTP服务器性能瓶颈问题.依据集群规模增大、系统平均带宽下降的特点,提出了基于带宽受损的动态流水线模型,模型给出了节点到达率和部署系统性能的关系.通过数学解析法、数值模拟法和实际测试对模型进行了验证.为使所提模型具有较好的可扩展性,以交换机为单位对系统进行分域,各域并行工作.作者对文中所提模型与其它3种映像传输模型———组播、可靠组播和BT进行了测试比较,结果表明,组播和可靠组播的性能较优,但可靠性难以保障,不适合传输映像文件,基于带宽受损的动态流水线模型有较高的可靠性且性能优于BT,其部署596MB的映像到48个服务器的时间仅为17.2s.     

集群技术与集群系统

一、集群发术产生的背景随着计算机应用的不断发展，人们提出各种各样更高的要求，正是这些要求推动着集群（Cluster）技术的产生和发展这些要求主要反映在以下几方面：不断增长的能力和投资保护人们只有在使用计算机的过程中，才能不断认识计算机，才会不断扩大计算机的应用，提出各种更高、更深层次的要求。因此，对计算机系统的要求，将随着应用的发展而越来越高。如果你建立系统时，系统的能力只能满足当前的需要，就会面临应用发展后怎么提高系统能力的问题。老机器淘汰，用新机器取代就会产生原有软硬件投资、应用开发的投资、培训的…     

高性能计算通信机制分析与研究

高性能计算机在各个领域得到了越来越广泛的应用,而这些系统的体系结构特征却有着巨大的差异.IC工艺的进步使得通信机制逐渐超过计算单元,成为了影响系统性能参数、功耗和系统规模的主要因素,使得高性能计算机的设计从以计算能力为主向以数据传输和通信能力为主,并在系统层次上产生了深远的影响.由于通信机制越来越难设计,所以通信往往成为开发的瓶颈,如何使高性能计算平台运行得更快、更高效一直是研究的热点.本文对高性能计算的通信机制进行了研究和分析,给出了近年来高性能计算系统发展趋势,进一步探讨适应新需求的通信机制.     

IBA的管理架构

1 引言 InfiniBand体系结构是一个新的工业标准,它定义了一个交换式结构(fabric)来连接处理节点和I/O节点,以形成系统域网SAN(system area network)。Fabric由主机通道适配器HCA(Host Channel Adapter)、目标通道适配器TEA(Target Channel Adapter)和可以堆叠的交换机Switch组合而成。HCA负责处理节点的通讯;TCA负责I/O一侧的通信,以满足外部控制器的特定需求,外部控制器代表了处理IO事务     

BCL/IP:机群系统域网中TCP/IP协议的实现

论文介绍了基于BCL机群底层通信协议的高性能TCP/IP通信(BCL/IP)在机群系统域网(SANs)中的设计与实现方法。作为曙光4000L超级服务器系统的重要组成部分,BCL/IP在充分发挥底层高效BCL协议和高速Myrinet网络性能的同时,还实现了同现有多数网络应用程序的二进制兼容。最后给出了Linux平台上BCL/IP的性能测试结果和简要分析。另外还提供了一种在对系统核心不做(或尽可能小)修改的前提下利用现有底层通信协议在机群系统域网中实现高性能TCP/IP协议的方法。     

基于Infiniband的大规模并行系统互连网络的建模与仿真

互连网络的数学建模在大规模并行系统的研究和设计中有重要的作用,而Infiniband网络是一种广泛运用于高性能计算机系统的互连网络标准。本文对基于Infiniband的互连网络进行了分析,建立了网络延时模型,并使用该模型分析了2D-mesh和m-portn-tree两种拓扑的互连网络特性。最后通过仿真对分析模型进行了测试和评价,仿真结果表明,该模型能够合理地反映互连网络的特性。     

并行集群系统的Linpack性能测试分析

§1.引言 近些年随着计算机软硬件技术的提高,尤其是网络部件性能的提高,集群技术得到不断的发展。传统的PVP(Parallel Vector Processor)超级计算机以及MPP(Massively Parallel     

Myrinet网络中的用户态通信协议设计与实现

设计高效的用户态通信软件 ,充分利用Myrinet硬件性能是当前的研究热点。GM是适用于Myrinet网络的高效用户态通信协议 ,在提供通信服务的同时 ,尽可能减少了协议软件引入的通信开销 ,提高了应用层可用的通信性能。对其设计思想和技术特点的深入分析有助于设计和实现新型通信协议。文中介绍了用户态通信的研究内容 ,分析了GM协议的设计思想和实现技术     

Subdivision for Generating Quadrics

Quadrics are of basic importance in Computer Graphics and Computer Aided Design. In this paper,we design a subdivision scheme based on the method suggested by G. Morin and J. Warren to generate conics and quadrics conveniently. Given the control polygon(p     

高性能网络Myrinet的分析

Myrinet是一种当前性能价格比最高的新型局域网,适用于大规模并行处理,在国外深受重视.它采用二维结构进行并行双工传输,具有很高的数据传输率和很低的误码率.此外,采用令牌机制、切通开关、同步发送异步接收方式、链路流控制机制,以及无连接方式通信.本文综合分析了Myrinet的特点、机制和主要技术关键.