网络环境下的并行计算模型

1.引言所谓网络并行计算就是将一群计算机系统用网络以某种结构互连起来,充分利用各系统资源,统一调度,协调处理,以实现高效的并行处理。它是并行分布式计算领域近年来比较活跃的研究领域。由于网络技术的发展,特别是局域网中高速数据通讯网络的出现,使得利用工作站集群(NOW或COW)作为并行计算的平台越来越具有吸引力,同时也出现了许多支持异种机网络计算的软件工具环境,如MPI、PVM、EXPRESS等。NOW与巨型机和MPP系统相比,具有很高的性能价格比,可扩展性     

NOW环境下并行计算中的通信时延问题

1引言 工作站网络(NOW,Network Of Workstations)是一组专用或通用的计算机特别是性能工作站通过网络连成的计算机系统,由于NOW用于并行计算的主要资源是工作站,所以它被称为工作站群     

工作站网络环境中三对角方程组并行求解

此文考虑工作站网络环境中三对角方程组的有效并行求解，其中每台处理机只拥有原方程组的部分等式信息，并提出适合于分布主存并行计算的并行ＬＵ分解算法，同时给出算法的计算与通讯的复杂性分析；并从理论及实验两方面阐述了缩减系统求解策略是影响算法在多机系统中求解效率的重要因素；所有算法由ＰＶＭ软件系统，支持实现并在工作站网络环境中测试。     

一种基于MPI和工作站群集的并行计算

本文主要分析了消息传递的模型及其实现的一种方式MPI,构造了一个四节点基于MPI的工作站群集并实现了求π的并行计算,最后给出性能分析和负载平衡分析.     

构架Linux环境下基于MPICH的工作站机群

本文详细地介绍了在Linux环境下如何构架基于MPICH的工作站机群,给出了具体的步骤和基本配置过程。最后采用并行求和算法、矩阵相乘并行算法和Multisets并行归并算法在该机群上进行实验测试。测试结果表明,该机群并行计算环境运行正常、稳定,该机群比在windows2000环境下的并行效率高1.12%。     

一个用于工作站网络的动态负载平衡算法

数学和科学计算中的大部分问题都可以用数据并行程序来开发其并行性,但是在工作站网络环境中,负载波动很大,负载平衡是影响其效率的一个重要因素。本文提出了一种动态负载平衡的算法,它可以使数据并行程序在运行时动态地调整负载。并且文中给出了这种算法的实验结果。     

基于工作站机群的有限元结构分析并行计算

并行计算正成为科学和工程计算中的一个新趋势。将采用区域分裂技术的并行有限元方法应用于工作站机群的分布式并行环境。提出了基于单元区域分裂的共轭梯度并行算法。在工作站机群上对坝体结构进行求解,对其并行性能进行分析。     

MPI网络并行计算系统通信性能及并行计算性能的研究

本文研究了基于ＰｅｎｔｉｕｍＰＣ和１００Ｍｂｐｓ交换工以太网的机群系统的ＭＰＩ并行计算环境的通信及并行计算性能，并将其模型化。并且通过对典型应用实例的测试，分析了通信性能对并行计算性能的影响。     

一个并行计算支持环境的设计与实现*

介绍了一个并行计算的支撑环境PCSE（parallel computation supporting environment）.通过引入FORK与JOIN原语,使得无论是使用过程程序设计语言,还是使用逻辑程序设计语言编写的用户源程序都能在本系统上并行执行,从而为用户进行高速计算提供了一个很好的软件基础.目前,PCSE支持FORTRAN,C以及PROLOG应用程序的并行执行.     

网络并行计算系统模型

网络并行计算系统是以网络为基础的并行计算系统,该系统在近些年中随着高性价比CPU和高速网络技术的发展逐渐引起人们的关注。文章正是从这种情况出发,对网络并行计算环境进行了抽象的分析和描述,并建立了一个网络并行计算系统的模型,该模型为理解、分析和评价一个实际的网络并行计算系统提供了有力的工具。     

网络计算环境下并行算法及其可扩放性分析

并行算法的可扩放性是提其有效利用计算节点的能力，它可以预测算法在处理机数目变化时的性能，在网络环境下用ＰＶＭ实现了并行矩阵乘法及ＰＳＲＳ算法，分析了在网络计算环境下这两个算法的可扩放性，并利用试验数据进行了验证。     

并行计算模型在异构计算环境中的研究

近年来异构并行计算在高性能科学计算和通用应用领域受到广泛研究。本文结合多种代表性并行计算模型,给出异构环境中的HBSP模型和程序开销计算方法。采用基于消息长度的线性模型使通信开销的计算更精确,解除原有BSP模型对h-rela-tion的限制,使程序和算法在异构环境中的设计更加灵活。当构成BSP计算机的各处理机速度相同且原有BSP算法达到最优（即各处理机上所分配的计算量与通信量完全均衡）时,HBSP模型等同于原有模型。     

Cluster 环境下p-HPF编译器支持的并行计算范式

p-HPF是研制的一个符合HPF（high performance Fortran)规范的并行编译系统,以HPF为核心实现多范式并行计算是开发大型并行应用系统的基础。首先论述了Cluster环境下的并行运行范式,包括farm parallel范式、流水线并行、流循环并行、基于数据并行和组合数据并行等,抽象分析了它们的性能,接着给出了利用p-HPF的外部过程机制、任务并行机制以以FORALL,INDEPENDENT DO等典型并行语句实现几种典型并行范式的方法,给出了实例程序,对实例进行了实际运行并对运行结果进行了分析。     

网络环境下分布式并行计算研究

本文讨论网络环境下的分布式并行计算，以区域分裂法与混乱块迭代为基础，在Ｎｏｖｅｌｌ网上利用多台微机分布式计算。文中给出了温度场、薄膜障碍、弹塑性杆的自由扭转等实例，讨论了它的计算效率、时效性及数据完整性等有关问题。     

网络并行计算环境中网络通信开销的分析与测试

网络通信开销是影响网络并行计算的重要原因，但精确定量分析网络通信销中各个组成部分的报道不多。本文利用精度可达０．１微秒的计时工具，定量地分析了以太网中广泛使用的ＮｅｔＷａｒｅ网络操作系统的网络层／传输层通信协议ＩＰＸ／ＳＰＸ与ＮｅｔＢＩＯＳ仿真会话层通信协议的性能，研究了网络通信销的主要因素，从而找出提高网络通信性能的途径。     

工作站网络环境中并行体绘制技术研究与实现

文中结合Ｓｐｌａｔｔｉｎｇ体绘制方法，针对工作站机群并行环境的特点，提出了一种新的分布处理模型，Ｈｏｓｔ－Ｎｏｄｅ－Ｒｅｎｄｅｒ模型，针牟体数据和绘制算法的特性，文中提出了任务池组／图象组的动态负载平衡策略，理论分析和实验结果表明，采用文中提出分布处理模型和负载平衡策略，能国好地提高体绘制的并行效率。     

基于Scilab的分布式并行计算方法的研究

文章利用Scilab构建分布并行计算的支撑环境,为实现分布并行计算提供了新方法。设计了Netbutterfly Grid Computing System（NGCS）,讨论了NGCS的体系结构,任务分布、系统通信和容错机制等关键问题。最后给出网格计算环境下基于Scilab的一个分布并行计算实例,实验的结果是令人满意的。     

分布式并行计算网络体系结构研究

随着网络用户的迅速扩展,利用网上资源构筑颁式并行计算环境进行中、大粒度任务的分布式并行计算这一课题已呈现出重要研究价值,本文分析了现有各类互连系统的本质特点,明确了构筑分布式并行网络和现有网络体制这间存在的主要矛盾,提出了一种新的分布式并行计算网络体系结构模型并讨论了实现中的关键问题。     

异构并行工作站机群系统的性能评价指标

文中在对矩阵乘法进行实验研究的基础上，分析了异构性对工作站机群系统性能的影响，描述了异构性的数学模型，扩展了加速比和效率等性能指标的定义，使之能同时适用于同构，异构两种并行系统的性能评价。     

一个基于网络并行计算环境的动态负载分配算法

网络并行计算系统具有大量的自主的计算资源,如何充分发挥它们的潜在性能,这正是负载平衡的研究内容。文中描述一个基于网络并行计算环境的动态负载分配算法,该算法能够根据系统的状态和任务之间的通信关系动态地分配系统中的负载,以实现系统的动态负载平衡。通过应用实例测试说明该算法在稳定性和性能上,优于稳定的发送者动自适应算法。