基于PC集群系统的MPICH大规模并行计算实现与应用研究

在Win2000 Server操作系统环境下采用MPICH并行技术，建立了基于PC局域网平台的并行集群系统，并通过VC 6．0调用消息传递库MPI函数完成了3个并行计算实例。符合MPICH规范的PC并行集群系统配置简便、系统稳定、界面友好、性价比高，能够持续利用计算机现有资源和大幅度提高计算效率。     

基于虚拟化技术实现MPICH2的高可用管理

为实现MPICH2的高可用,将MPICH2计算平台构建在虚拟机环境中,使得参与MPICH2运算的各个结点均是虚拟机,而物理机器并不直接作为结点参与运算;当物理机器需要进行维护、升级或负载均衡时,通过在线迁移的方式将其上运行的虚拟机迁移至另一个物理结点上,然后在新的结点上重新启动虚拟机,恢复其上运行的MPICH2计算任务,从而避免了终止整个计算任务的需要.实验结果表明,虚拟机在线迁移之后,整个MPICH2计算任务可以正确恢复;同时,比较了虚拟机和物理机器执行MPICH2计算任务的效率,表明了以虚拟机取代物理机器构建MPICH2计算平台在性能上是可行的.     

MPI及MPI的高效实现

本文描述了ＭＰＩ的基本概念及两个ＭＰＩ实现软件ＬＡＭ和ＭＰＩＣＨ。ＭＰＩＣＨ是一个可移植的ＭＰＩ实现,可容易地移植到其他ＭＰＰ系统。我们在源码分析基础上 ,结合实践经验,给出了实现建议。     

MPI设计结构的分析与比较

MPICH与LAM是目前使用最广泛的MPI标准的实现。本文从设计思想和程序结构方面分析二者实现上的异同,重点比较可移植性和性能,并对二者最新版本进行了详细的性能测试。通过实例分析,提出设备层的设计要点,并为选择、移植和改进MPICH和LAM提出建议。     

基于MPICH2的高性能计算集群系统研究

目前在高等学校和科研机构中对于高性能计算的需求很大,而商业的超级计算机性能虽高但价格昂贵,同时这些单位又都拥有大量普通的PC机和网络设备。为了利用现有硬件资源获取高性能计算能力,文中研究了在PC机和Linux环境下构建基于MPICH2的高性能计算集群系统的方法,搭建了一个拥有16个节点的系统并利用高性能Linpack基准测试方法进行了性能测试。测试结果表明,这种构建高性能计算集群系统的方法切实可行,是低成本获取高性能计算能力的良好途径。     

MPICH2-CMEX:可扩展消息传递接口实现技术

在大规模并行计算系统中,为了更有效地利用系统的并行性,实现一个高性能、可扩展的MPI系统是非常重要的。CMEX是无连接模式的用户级通讯软件接口,提供了高性能的报文传输和RDMA通讯操作,MPICH2-CMEX是基于CMEX的MPI实现,结合RDMA读和RDMA写通讯操作的特性,MPICH2-CMEX实现了多种数据传输通道,并利用并行应用的近邻通讯模式,实现了混合通道数据传输方法,实际的应用测试表明,MPICH2-CMEX系统具有良好的性能和可扩展性。     

基于MPICH的Beowulf集群系统构建与性能评测

Beowulf集群系统是基于广泛应用的高性能网络环境的由一些微机组成的系统,它可以运行于很多操作系统如Linux、Windows。论文主要介绍了如何在Linux操作系统下构建Beowulf集群系统的方法,并利用矩阵相乘算法对该系统进行了系统性能测试。     

并行程序设计环境的研究

MPI（Message Passing Interface）是目前一种比较著名的应用于并行环境的消息传递标准。MPICH是MPI1．2标准的一个完全实现，也是应用范围最广的一种并行及分布式环境。MPICH除包含MPI函数库之外，还包含了一套程序设计以及运行环境．本文将简要介绍如何应用MPICH的Windows版本，建立一个基于Windows的并行程序设计及运行环境．     

一种基于MPICH的高效矩阵相乘并行算法

根据MPICH并行编程环境中任务间通信的特点,设计了一种基于MPICH的矩阵相乘并行算法。根据运行在COW（工作站机群）上的进程数目将矩阵A按行划分成相应数目的子矩阵,每个进程完成一个子矩阵与矩阵B的相乘运算。实验结果表明,该算法提高了机群并行环境中资源的利用率,提高了程序的运行效率。     

并行程序设计环境的研究

MPI(MessagePassingInterface)是目前一种比较著名的应用于并行环境的消息传递标准。MPICH是MPI1.2标准的一个完全实现,也是应用范围最广的一种并行及分布式环境。MPICH除包含MPI函数库之外,还包含了一套程序设计以及运行环境。本文将简要介绍如何应用MPICH的Windows版本,建立一个基于Windows的并行程序设计及运行环境。     

基于MPICH2的高性能计算集群系统研究

目前在高等学校和科研机构中对于高性能计算的需求很大,而商业的超级计算机性能虽高但价格昂贵,同时这些单位又都拥有大量普通的PC机和网络设备.为了利用现有硬件资源获取高性能计算能力,文中研究了在PC机和Linux环境下构建基于MPICH2的高性能计算集群系统的方法,搭建了一个拥有16个节点的系统并利用高性能Linpack基准测试方法进行了性能测试.测试结果表明,这种构建高性能计算集群系统的方法切实可行,是低成本获取高性能计算能力的良好途径.     

MPICH作业提交方式的研究及改进

通过对MPICH作业提交方式的研究,进而优化作业的提交过程,提出了一种SBM方法,即一种新的作业提交方式,减少了通信的时间,得到更高的通信性能,实现了对MPICH作业提交方式的改进。设计并实现了基于SBM方法的MPICH系统,并与采用传统方法的系统进行了性能对比,证明了在大型并行计算中,基于SBM作业提交方式可以得到更好的通信性能。     

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%。     

基于Linux集群环境下的虚拟实验室的研究与设计

虚拟实验室是依赖于计算机网络环境下的实验环境,其设计与应用有助于教学创新.虚拟实验室的实现,最需要解决的是实现大量数据的高速计算,对计算机性能有很高的要求.集群系统有良好的性能可扩展性,随着CPU个数的增加,其性能几乎是线性变化的.MPI并行环境是一个廉价、开放、高效的并行计算系统,在Linux集群中利用MPI并行环境可以很好地实现虚拟实验室所需要的高效数据处理.本文主要介绍MPICH的构建方法,提供软件的配置过程,并进行性能测试,本系统可用于图形计算、数值计算等.     

对MPICH作业提交方法的改进和验证

MPI(Message Passing Interface)是大规模集群和网格平台中最通用的编程环境,而MPICH是其中应用得最广的一种可移植的实现.在集群式系统中,通信时间取决于许多因素,如节点数、网络带宽、拓扑结构还有软件算法等.到目前为止关于程序层面上的通信模式被研究得很多,以期达到提高通信效率的目的,但是MPICH系统内部所需要的通信时间特别是作业提交过程所花费的时间往往为人们所忽略.分析了当前MPICH的作业提交方法,并提出了同步二叉树法、异步二叉树法和二倍扩散法等一系列改进算法,达到了减少通信时间,优化通信性能的目的.