SS-RTUDP:轻量级实时网络通信协议在集群系统中的实现

轻量级实时网络通信协议对于科学计算集群与视频服务集群至关重要．SS—RTUDP以UDP协议为基础，通过以下途径在集群系统得到实现：静态分配网络资源、用户空间到内核空间的数据零拷贝操作、添加实时平滑层以及使用伪中断技术消除网卡硬件中断开销．性能测试结果表明该协议不仅具有较UDP更小的通信延迟与更高的通信带宽，同时较大程度提高了集群系统的实时通信性能．     

蓝鲸集群文件系统中资源交互一致性协议

在蓝鲸集群文件系统中,分布式资源交互在系统异常的情况下会出现资源状态不一致的情况,为解决这一问题,该文提出分布式资源交互一致性协议S2PC-RT。S2PC-RT引入资源交互序号保证一致性,通过增加资源申请空间减少消息等待。证明协议的正确性,并在蓝鲸集群文件系统中实现了协议。测试结果表明,S2PC-RT能够保证资源的一致性,有效提高分布式资源的交互性能。     

基于请求包粒度的M:N型TCP switching协议

为了给一种新型Web Cluster系统提出一个优化的实现方案,该文描述了该集群系统的数据流处理过程,分析出其处理实质,即M条TCP连接与N条TCP连接之间动态的交叉衔接问题。为此该文提出了一种基于请求包粒度的M：N型TCP switching协议。详细描述了该协议的设计原理和实现过程。实验证明运行该协议的集群系统具有良好的可扩展性和服务性能。     

一个实用高性能PC集群的Linpack测试与分析*

HPL是Linpack Benchmark的并行版本,是高性能并行计算机系统性能评测的标准测试程序,对公正、全面、系统地评价机器的浮点性能具有重要意义。基于一个8节点的PC集群,测试了该集群的Linpack性能。根据实验数据,得出了集群性能与集群节点数之间近似线性关系的结论,并给出了处理器维数、问题规模与系统性能之间的关系。     

集群局域网内高性能通信协议的研究

集群已经成为了主流的并行计算平台,但集群计算系统的性能受限于互连通信的开销、延时和带宽。随着技术的不断改进,通信瓶颈从原来通信路径上的带宽转移到通信处理的软件开销。为了充分发挥硬件通信性能,作者提出、研究、设计和实现了局域网内高性能通信协议。该协议的突出特点是充分利用了集群局域网的高速高可靠特点,简化协议处理开销,达到通信的高效性;提出了数据合并的思想,能将大量的小消息合并成大消息传输,能充分提高传输性能。经测试,该协议的性能比传统TCP/IP协议有较大改进。     

基于和谐模式的数字集群二层协议栈的实现

针对目前国内国产化数字集群通信设备紧缺的问题,分析了数字集群空中接口协议栈的结构,深入研究了数字集群第二层协议栈的结构和原理,采用和谐设计模式设计了相应的二层协议模块,并对协议进行了编码实现.所选用的工具是基于UML的集成开发环境Rational Rhapody,它支持模型驱动开发,从而简化了开发复杂性,提高了代码质量.对协议进行了一致性测试,实验结果证明,协议流程完全符合数字集群通信系统协议标准.     

一种集群NAS网络备份系统的研究与实现

随着数据安全性越来越受到重视。在设计一个分散服务集中管理的NAS集群系统的基础上，设计并实现了一个集群NAS网络备份系统。通过详细介绍这个系统的整体设计方案，着重介绍了针对性设计的NBP(Network Backup Protect)协议，并进行了相应的试验测试和性能分析．     

应用传输协议XTP对集群内部通信性能的改善

文中提出采用高效、灵活的XTP传输协议改进集群系统的内部通信性能。针对集群应用的通信特点，从理论上论述了XTP有效改善集群内部通信性能的协议机制。通过试验，在集群环境下实现用户层XTP，比较了XTP与传统通信协议的网络性能，并选取典型集群应用，比较了在XTP和传统通信协议下集群内部通信性能。实测数据表明，采用XTP在一定程度上改善了集群系统通信性能。     

基于模型设计的数字集群分组数据业务的实现

为解决数字集群通信系统中图像、视频等大数据业务的传输问题,深入分析数字集群空中接口协议栈的结构,重点研究分组数据业务提供者子网相关汇聚协议的结构和原理。基于模型设计方法设计该协议的相关功能模块,并进行编码实现。开发中使用IBM Rational Rhapsody这一基于UML建模的开发工具,使整个开发过程简洁而清晰。最后,通过对协议进行一致性测试,证明协议参数及流程符合数字集群通信系统协议标准。     

面向对象存储的文件系统Lustre

针对Lustre文件系统主要运用在高性能计算集群系统上的情况,分析Lustre文件系统的系统结构及其内部实现机制,测试系统在不同参数影响下的性能,认为Lustre可以运用在高性能集群系统上,也能运用在由普通计算机和 TCP／IP网络构建的集群系统上。实验结果表明,在TCP／IP协议和千兆交换机下, Lustre的并发性很难发挥,但设置合适的客户端数和系统参数可以优化其性能,相对本地磁盘系统, Lustre系统仍有较大的性能提高和实用价值。     

SNOW系统通信协议—Homer

1.引言 NOW(Network of Workstations)系统是以商用工作站或高档微机作为处理节点,通过高速商用网或专用网络互联而构成的一种并行计算机系统,一般称之为并行机群系统。它具有可扩展性好、性能价格比高、用户投资风险小及软件资源丰富等优点。由国家     

低能耗无线传感器网络路由协议研究

针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,以降低能量损耗为研究目的,结合PEGASIS协议的特点,从选择簇首节点、形成簇、簇间路由等方面对LEACH协议进行了改进.经过理论分析和仿真实验,对该协议的性能进行测试,并使用对比的方法,与LEACH协议进行比较.仿真实验结果表明,该路由协议的设计使各节点较均衡地消耗能量,节点生存时间更长,延长了整个无线传感器网络的生命周期.     

云计算中的集群资源模糊聚类划分模型

随着云计算应用的开展,计算机集群的作用越来越重要,但集群中计算机的性能良莠不齐,虽然能互联且能共享资源,但是很有可能因为某些集群内的计算机的性能不均衡或集群性能与并行任务资源需求不匹配而造成任务低效执行的后果。如何把物理集群(普通局域网互联的计算机构成)分为若干个性能均衡的逻辑集群是集群调度的关键。通过对计算机资源的模糊聚类来划分集群中的计算机,引进任务资源需求向量和最低误差容忍向量机制,把物理集群划分为若干个性能均衡或与并行任务资源匹配的逻辑计算机集群,使集群更易管理调度。对物联云运用此算法划分了网关集群、数据库集群和服务集群,验证了本算法,这种划分方法适合云计算应用。     

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。     

BCL—3：Aigh Performance Basic Communication Protocol for Commodity Superserver DAWNING—3000

This paper introduces the design and implemetation of BCL-3,a high performance low-level communication software running on a cluster of SMPs(CLUMPS) called DAWNING-3000,BCL-3 provides flexible and sufficient functionality to fulfill the communication requirements of fundamental system software developed for DAWNING-3000 while guaranteeing security,scalability,and reliability,Important features of BCL-3 are presented in the paper,including special support for SMP and heterogeneous network environment,semiuser-level communication,reliable and ordered data transfer and scalable flow control,The performance evaluation of BCL-3 over Myrinet is also given.     

基于图论优化模型的自组织网络算法与网络吞吐率分析

研究了分布式自组织无线通信网的组网问题,提出了一种充分利用网络拓扑结构信息的优化组网算法,该算法具有网络控制节点数少、节点之间通信链路简化等优点,在组网后规定网络通信路由的情况下,利用ＣＳＭＡ作为信道舆协议,对网络中节点之间通信的吞吐率进行了分析,在给定节点平均通信业务量的条件下,分析了整个网络的吞吐率,推导了模型参数的估值公式,计算机传真结果表明,优化网络的性能 于已有组网算法构建的网络。     

基于虚拟力的能耗均衡层次路由协议

大规模无线传感器网络路由转发中主要存在节点负载不均衡,容易导致"热区"中节点过早死亡,从而大大降低传感器网络生存时间的问题.针对这一问题,本文提出一种新的路由协议ECFP,首先利用节点与Sink节点的最短跳数建立簇首竞争半径,根据簇首竞争半径选择剩余能量较高、链路质量较好的节点出任簇首,然后基于虚拟力模型进行非均匀分簇,最后簇首之间多跳将信息传输至Sink节点.实验结果表明本文提出的协议在能耗均衡性和网络生存时间方面都具有较好的性能.     

一种基于深度学习的性能分析框架设计与实现

高性能计算系统的体系结构日益复杂和现有性能分析工具的智能程度不足,导致高性能计算应用的程序性能分析和优化的成本代价日益高昂。所幸,人工智能领域目前取得了重要进展,其中深度学习技术发挥了重要作用,它给性能分析工具的智能化带来了契机。提出一种基于深度学习的程序性能智能分析框架,其核心思想是将程序的性能分析问题抽象成可用机器学习技术描述的分类问题,使用处理器支持的PMU采集分类所需的性能数据并标准化,使用簇评估技术结合簇的实际含义确定性能问题类别,通过稀疏编码自动学习性能数据特征并构建性能问题分类模型。在神威太湖之光超级计算机上实现了程序性能分析框架原型。实验结果表明,该性能分析方法能够直观地指导程序员快速把握当前应用最为突出的性能瓶颈问题,提高应用优化的效率,降低用户调优代码的成本。