Towards Efficient Execution of MPI Applications on the Grid: Porting and Optimization Issues

The message passing interface (MPI) is a standard used by many parallel scientific applications. It offers the advantage of a smoother migration path for porting applications from high performance computing systems to the Grid. In this paper Grid-enabled tools and libraries for developing MPI applications are presented. The first is MARMOT, a tool that checks the adherence of an application to the MPI standard. The second is PACX-MPI, an implementation of the MPI standard optimized for Grid environments. Besides the efficient development of the program, an optimal execution is of paramount importance for most scientific applications. We therefore discuss not only performance on the level of the MPI library, but also several application specific optimizations, e.g., for a sparse, parallel equation solver and an RNA folding code, like latency hiding, prefetching, caching and topology-aware algorithms.     

元计算系统中多通信方法的实现

现代网络计算环境和高性能应用程序经常要求根据通信方向、通信内容以及能信时机使用多种通信底层、传输机制及各种不同的协议。本文详细介绍了利用Nexus通信库在元计算应用中实现多种通信方法的技术,着重论述了支持实现多方法通信的通信链接和远程服务请求机制,同时指出了可能产生的问题和解决方法。     

网格计算系统及其应用研究

网格计算是构筑在Internet上的一组新兴技术,是分布式计算中的一种,用来解决复杂度越来越超高的计算和应用。文章介绍了网格计算的概念、特点、基本功能和体系结构,典型的网格计算项目Globus,网格计算的应用和网格计算目前存在的问题,并对网格计算作了展望。     

jME元计算环境研究与实现

介绍构造的元计算环境jME,阐述构建支持两层并行的元计算系统的节点管理、问题控制及用户管理等几个方面的关键技术。最后给出一个简单的性能分析。     

网格环境下一种有效的资源查找方法

在分布、异构的网格环境下，如何快速进行资源查找定位是影响网格计算性能的重要因素．该文对网格环境下已有资源查找方法进行了分析，指出了这些方法存在的不足，提出了基于路由转发(Routing-Transfer)机制的资源查找算法．该文中对这些资源查找方法进行了时间复杂度和空间复杂度分析，结果表明文中提出的路由转发算法的时间复杂度最小，其空间耗费可以容忍，是网格环境下一种有效的资源查找定位方法．     

元计算环境中任务调度的深入分析

文章主要对元计算环境中任务调度进行了深入分析与研究。先概述了元计算系统对于科学领域的贡献,分析了元计算环境的特点;然后对元计算环境中的调度算法进行了分类说明,并对几种典型的调度算法行了具体的分析,评价了其特点与不足之处;最后分析了新兴的元计算环境—校园级元计算环境面临的挑战,借鉴各种调度算法,提出了与之相适应的任务调度策略,对其可行性进行了分析,并简要概括了其创新性。     

Resource discovery and management in computational GRID environments

Corporations are currently using computational GRIDs to improve their operations. Future GRIDs will allow an organization to take advantage of computational GRIDs without having to develop a custom in‐house solution. GRID resource providers (GRPs) make resources available on the GRID so that others may subscribe and use these resources. GRPs will allow companies to make use of a range of resources such as processing power or mass storage. However, simply providing resources is not enough to ensure the success of a computational GRID: Access to these resources must be controlled otherwise computational GRIDs will simply evolve to become a victim of their own success, unable to offer a suitable quality of service (QoS) to any user. The task of providing a standard querying mechanism for computational GRID environments (CGE) has already witnessed considerable work from groups such as the Globus project who have delivered the Metacomputing Directory Service (MDS), which provides a means to query devices attached to the GRID. This paper presents a review of existing resource discovery mechanisms within CGE. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

网络计算环境下一种计费方法的研究与实现

随着单机性能的不断提高、网络技术和并行编程环境的发展,基于网络的并行计算模式正日益成为高性能计算的主要模式,并得到越来越广泛的应用。网络计算使得计算资源进一步得到共享,也带来了使用他人计算资源时的费用问题。传统单机计算模式的计费系统已不适合网络并行计算环境的计费。该文提出了一种适合网络并行计算环境的计费方法,该方法充分考虑了网络计算中使用计算资源的各个因素,适应不同的计费规则,具有很强的普遍性。随着网络计算环境的进一步普及,该方法有更广泛的应用前景。     

元计算系统轻量资源保护策略

本文提出一种不依赖于用户身份 验证的资源保护策略SecurityBox，以适合某些不依赖用户身份的元计算系统，由于不再依赖于身份验证，因此系统在资源保护机制上的软件规模与开销被和到最低点，同时也尽可能消除密码等身份标志信息在网络上传送因泄露而造成的资源保护隐患，同时，由于弱化了用户身份的概念，此资源保护策略可以为是完全面向资源的，并且Securtybox完全可由元计算系统中各结点的本地管理员随时可定制，具有良好的灵活性与可扩展性，另外，本文中的资源保护策略与资源管理紧密结合在一起，在算法设计与实现上都非常简洁有效。     

基于校园网络的元计算实验系统WADE的设计与实现

元计算系统是可以作为虚拟的整体而使用的地理上分散的异构计算资源，这些资源包括计算机、数据库和昂贵仪器等．元计算系统在硬件和软件方面均有异构性，适合具有不同内在并行性的复杂应用的执行．现存的绝大多数并行系统都是同构的，不具有这一优势，因此，研究异构环境下的元计算系统就很有现实意义．WADE是基于校园网络开发的元计算实验系统，使用MD支持异构数据格式转换，使用面向对象技术实现单一映像系统，使用优先约束的任务调度算法来实现应用程序的调度和运行，并提供与流行的并行编程软件如PVM等的接口。