基于HPL测试的集群系统性能分析与优化

集群系统以很高的性价比和良好的可扩展性而成为当今高性能研究的一大新熟点,如何评价与优化集群系统的特性也成为一个很关键的问题。本文通过采用全世界TOP500计算机排名所用的HPL基准测试,对集群的浮点运算性能进行评测和分析,根据在集群系统上进行的HPL基准测试的结果分析总结了影响其整体性能的重要因素,并对这些方面一一给出具体的分析,提出了针对集群系统具有实际意义和研究价值的优化方向和优化方法。     

PC集群的结构和性能分析

讨论了PC集群中的信道绑定和节点优化等方法及其对集群系统结构和性能的影响，设计和实现了几种基于BSPLib的PC集群性能测试算法，通过对研制的3个PC集群的性能评估，验证了提出的方法和算法的有效性，这些对设计低成本的PC集群能提供有益的帮助。     

PC集群存储系统应用分析

随着PC集群计算机技术的日益成熟发展,与PC集群并存的存储环境无法满足大规模并行计算环境的I／O需要。本文通过一系列的实验对比,提供了一种解决PC集群计算环境和存储环境不匹配的方法。     

基于Linux的PC集群

本文简单介绍了基于Linux的PC集群的特点，建立，以及在之上用MPI编程接口实现并行程序设计的方法。     

高性能计算集群的Linpack测试及其在大数据中的应用

高性能计算集群用于高效并行计算,具有很高的性价比和良好的可扩展性,如何测试和评价集群系统性能成为一个关键问题。本文基于6个节点的集群进行Linpack测试,测试不同问题规模、计算节点数、求解矩阵数据分块NB、处理器网格拓扑P×Q、网络通信等重要因素,将单机与集群的计算性能进行对比,测试集群性能,结果表明：该集群的并行计算性能良好,可扩展性强,但硬件通讯能力需进一步改善。应用该集群到实际的地震大数据计算中,该集群的并行计算能力得到了很大的提升。     

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。     

基于PageRank和基准测试的异构集群节点性能评价算法研究

为了提高集群效率,需要根据集群节点的性能来进行集群的数据部署和任务调度。在异构集群中,节点性能存在很大差异,如何评价节点的性能非常具有挑战性。可以使用基准测试来评价节点的性能,而不同的基准测试对节点评价的角度不尽相同。PageRank算法被谷歌用来对网站进行排名,现在它也被应用于评价书籍的影响力或用户行为等等。提出一种新颖的基于PageRank的节点性能评价算法,以充分利用不同基准测试的评价结果。首先对每个节点使用LINPACK、NPB、IOzone等主流基准测试进行评价;然后采用PageRank算法处理每个基准测试的执行结果,从而得到节点的性能。为了使用PageRank算法,建立了1个图模型,并计算了性能向量和概率转移矩阵。该算法具有计算复杂度低、综合评价效果好等优点。     

高性能并行集群计算环境的构建与性能测试

高性能并行集群系统在大规模科学计算中发挥着越来越重要的作用．本文介绍了一个集群系统的硬件和软件环境的设置，并利用通用的测试基准对该系统的性能进行了实例测试和对比分析。     

基于PC集群的MPI并行环境的搭建

集群是充分利用计算资源的一个重要概念,PC集群是最易构建的分布式并行计算环境。MPI是应用最广的并行程序设计平台。本文通过实例阐述PC集群及PC集群上的MPI并行计算环境的搭建。     

基于混合精度算法的改进HPL软件包

利用求解线性方程组的混合精度算法,对HPL软件包进行改进。从性能与加速比、迭代时间与迭代次数以及误差分析3个方面,在四路AMD Opteron870双核处理器平台上,对原HPL与改进的HPL软件包进行对比测试。实验结果表明,改进的HPL软件包在保证双精度浮点精度要求的前提下,计算性能大约提高1倍,并具有良好的可扩展性。     

集群高效通信机制分析*

集群是当今高性能计算领域的重要发展方向,随着高速互联网络硬件的发展,低效的通信方式成为制约集群整体性能的关键因素。高效的通信机制能够更好地利用互联网络硬件为高性能计算提供更高性能的通信支持,通信性能通常都远高于传统的IP协议。     

基于集群技术构建电力系统高性能计算平台

高性能计算是解决大规模电力系统分析计算的有效途径。该文介绍如何基于集群技术构建电力系统高性能计算平台。作者以自己的构建过程为例,分析电力系统高性能计算集群的基本体系结构,从硬件、网络和软件三个方面详细解析其高性价比的构建技术。最后,运用基准测试程序(LinPACK、NPB和PMB)对这一高性能计算平台的进行测试,显示了该平台高效的并行计算性能,以及对程序可移植性的良好支持。基于集群技术构建的电力系统高性能计算平台能为真正解决大电网快速、详细的仿真计算奠定基础。     

PC Cluster的建立和技术探讨

以RedHat6.2为操作系统建立基于DQS（Distributed Queueing System，分布式队列管理系统）的计算集群系统（PC Cluster)。该系统提供Gaussian98、GAMESS2000、Xiamen99给用户进行的量子化学计算，用户根据作业的大小选择所要使用的CPU的个数，如单CPU计算、双CPU并行计算、四CPU并行计算（由2台服务器来完成）。本文主要对构建过程中出现的有关技术和解决方法进行深入的探讨。整个PC Cluster有良好的性价比，且安全可靠、运算速度快，它有望发展成为一个重要的科学计算系统。     

万亿次机群系统高性能应用软件运行现状分析

通过调用PAPI（Performance Application Programming Interface）接口函数对2004年3月～4月之间运行在国家应用“973”计划项目LSSC—Ⅱ万亿次机群系统上部分应用程序进行了跟踪,收集到了大量宝贵的性能数据。依据这些性能数据信息,对我国当前高性能软件的运行情况给出了初步分析。分析结果表明,目前大部分应用程序性能都处于较低水平,并行程序使用处理器的数目范围一般为1～64个,处理器平均效率低于10%,平均性能低于300Mflops。     

一个小型集群系统的建立和初步应用

基于商品化部件的高性能集群计算作为一种未来主流的并行计算系统，正受到越来越多的关注。首先介绍了一个基于NT的小型集群系统的建立，在此基础上讨论了滤波反投影算法(FBP)的并行化方案及其实现，并对实验结果进行了分析；最后提出了对现有MPICH.NT系统的优化改进建议。     

集群高速互连网络分析

集群是当今高性能计算领域的重要发展方向,高速互连网络是构建高性能集群系统的关键技术,它是影响集群系统整体性能的关键因素.本文对几种用于集群互连的高带宽、低延迟高速互连网络进行了分析与比较,最后指出了高速互连网络的未来发展.     

基于高性能微机群集的可扩展性的研究与设计

可扩展性是并行计算系统的重要性能指标,虽然异构系统越来越普遍,但对其可扩展性的研究还很少。给出了一种既适合同构并行计算系统又适合异构并行计算系统的效率的定义,根据访定义对可扩展性进行了分析,得出了既适用于同构系统又适用于异构系统的等效率模型,并根据开销比得出了在某一效率常数保持一致的情况下系统规模和工作负载的变化情况。最后通过实验进行了分析,结果表明该模型可以对效率和可扩展性进行较好的评测,并能预测并行计算系统的高可扩展性。