超级计算机网络引导技术研究与分析

针对超级计算机系统中网络引导时间开销大的问题，提出网络引导分布算法是影响网络引导性能的主要因素之一，是优化网络引导性能的主要方向的观点。首先，分析了影响大规模网络引导性能的主要因素；其次，结合一种典型超级计算机系统，分析了超节点循环分布算法（SCDA）和插件循环分布算法（BCDA）的网络引导数据流拓扑结构；最后，量化分析了这两种算法对各个网络路径段的压力和可获得的网络性能，发现BCDA性能是SCDA性能的1~20倍。通过理论分析和模型推导发现，在计算节点和引导服务器之间使用更细粒度的映射算法可以在引导部分资源时使用尽量多的引导服务器，减少对局部网络资源的过早竞争，提升网络引导性能。     

超级节点对等网中的声誉管理

对现有P2P文件搜索协议进行扩展，提出了一个适用于超级节点对等网的声誉管理协议——SP2PRep。它将叶子节点的声誉投票集中在超级节点上，声誉查询仅在超级节点间进行，搜索空间小。给出了协议执行步骤和实现的消息格式。分析和仿真表明，与现有对等网中的声誉管理协议相比，SP2PRep减少了带宽消耗，加快了声誉查找速度，提高了平均的服务成功率，达到了同等的投票安全性。     

起节点上并行算法设计策略的研究

本文分析了超节点这一新型体系结构上的算法设计方法,并具体讨论了超节点上的数据分配和任务划分,最后举出一个实例－－高斯消去法的分块算法,提出了如何在现有共享算法和分布算法的基础上,开发超节点上的并行算法。     

一种改进的P2P网络资源查找模型

针对P2P网络中资源查找存在的问题,提出了一种改进的P2P网络模型。该模型引入了可信计算中的直接匿名认证机制、NIT、超级节点的思想,在此基础上设计了一种高效的可扩展查找算法,解决P2P网络查询延迟、冗余信息、可扩展性等关键问题。模拟实验表明,该模型能够有效减少网络带宽消耗并能显著提升P2P网络的查找效率。     

并行稀疏系统直接求解库SuperLU_MT在状态估计中的应用

利用基于超节点LU分块分解算法、列消去树和多核多线程并行计算原理的并行稀疏系统直接求解库Super LU_MT实现电力系统状态估计,主要在求解迭代方程、不良数据检测辨识环节调用Super LU_MT实现加速。通过对电气与电子工程师协会(IEEE)测试系统以及实际电网算例验证,表明通用的并行稀疏系统直接求解库适用于电力系统状态估计,能够获得较显著的并行计算效果,在多核计算机上缩短了状态估计的计算时间。     

P2P网络中基于区域划分的超级节点选取机制

P2P网络中的相邻节点在物理位置上不一定相邻,这将会增加P2P相邻节点间的延迟.本文通过聚集半分布式P2P网络中物理位置相近的节点,提出基于区域划分的超级节点选取机制.该机制将P2P网络中的节点按照物理位置的远近关系划分成若干区域,保证了区域内节点在物理位置上是相近的.利用MATLAB进行了仿真实验,实验结果表明使用这种机制能降低约35%的半分布式P2P网络的信息检索延迟,有效地提高了检索的效率,并且具有较好的可扩展性.     

超网孔和超结点概念及其在仪表电路分析中的应用

在运用网孔分析法对交、直流电路暂态和稳态过程分析中,当遇有相邻两网孔间含有电流源支路,或在运用结点分析法中遇有相邻两结点间含有电压源支路时,用这两种方法列写网孔电流方程和结点电压方程将变得十分困难.借助本文介绍的超网孔和超结点的概念,可较好地解决这两个难题.本文给出了用超网孔、超结点概念分析常见电路的方法并列举了多个应用实例.     

广义结点电压法和广义网孔电流法

介绍了如何用广义结点电压法和广义网孔电流法对电路进行分析求解．广义结点法通过引入广义结点来处理结点法中无伴电压源支路,相应地广义网孔法则通过引入广义网孔来处理网孔法中的无伴电流源支路,从而避免引入附加电路变量,使所列方程减少．简化计算。     

Optimal Orthogonal Tiling of 2-D Iterations

Iteration space tiling is a common strategy used by parallelizing compilers and in performance tuning of parallel codes. We address the problem of determining the tile size that minimizes the total execution time. We restrict our attention to uniform dependency computations with two-dimensional, parallelogram-shaped iteration domain which can be tiled with lines parallel to the domain boundaries. The target architecture is a linear array (or a ring). Our model is developed in two steps. We first abstract each tile by two simple parameters, namely tile periodP_tand intertile latencyL_t. We formulate and partially resolve the corresponding optimization problem independent of the machine and program. Next, we refine the model with realistic machine and program parameters, yielding a discrete nonlinear optimization problem. We solve this analytically, yielding a closed form solution, which can be used by a compiler before code generation.     

P2P应用中一种多层NAT穿透解决方案的设计与实现

在说明多层NAT各种穿越模型结构的基础上,剖析了多层NAT打孔穿越中存在的问题,提出了根据网络环境适当选取节点作为超级节点,为需要通信的两个节点指定超级节点辅助它们通信的设计思想。然后介绍了具体方案：包括超级节点的动态选取规则, P2P拓扑结构图向拓扑结构表的转换,借助于节点拓扑结构表实现P2P系统任意层次的NAT穿越。最后通过实验验证了多层NAT穿透解决方案的可行性。