基于MPI并行程序的性能评测可视化工具

介绍了一个基于MPI编程环境的性能监测／分析工具,该工具对程序运行时的相关硬件系统资源数据进行采集,提供实时和事后两种可视化视图,以便程序员对程序进行实时监测和事后性能分析,帮助找出性能瓶颈并加以改进,提高并行程序的性能。     

OpenMP并行程序的性能数据采集

目前,随着大规模并行计算的高速发展,并行程序性能分析与建模的地位日益重要,而并行程序性能数据的采集是进行性能分析的基础。硬件计数器的使用使人们能够更加便利地在程序执行过程中采集性能数据。文章讨论了OpenMP并行程序的性能数据采集技术,并介绍一种利用PAPI进行数据采集的实现方法。     

并行程序的优化与性能评价

文中讨论了并行程序的优化问题,指出并行程序的优化应从数据划分、通信优化和串行优化三个方面着手。针对传统加速比的缺点和不足,我们提出了优化加速比模型来评价优化并行程序的性能;对ＮＡＳ基准测试程序ＭＧ和ＦＴ进行了优化,用优化加速比模型分析了上述两个程序在ＩＢＭ ＳＰ２上的性能。     

虚拟机显示性能评测系统

针对虚拟化环境下图形显示的特点,设计一个半虚拟化环境下的虚拟机显示性能评测系统。通过跟踪技术获取有关虚拟显示的相关性能参数,利用排队论知识对虚拟机的显示系统进行排队建模,分析影响虚拟显示系统性能的原因,并与实测得到的结果进行比较,指出虚拟显示系统在不同情况下的性能瓶颈。     

计算机网络系统的性能评测

计算机网络系统的性能评测是网络规划和网络管理的核心内容.基于对计算机网络的基本结构和计算机网络硬件设备的功能分析,从复杂性和成本的角度来说,计算机网络性能评测的方法分为四种,即经验法则、分析方法、测量方法以及仿真方法.同时,着眼于评测计算机网络系统的性能指标,对可度量的性能指标与不可度量的性能指标进行了详细的讨论.并分析了影响计算机网络性能的因素.最后,基于SNMP协议对可度量的性能指标的获取进行了实现.     

虚拟环境下虚拟机应用性能建模

得益于虚拟化技术的成熟发展, 当下私有云和公有云数据中心已经越来越多的出现在企业、学校和研究机构当中. 相对于物理机, 虚拟机拥有更好的迁移性、可扩展性和相对低廉的购入与维护成本, 所以越来越多的中小创业者倾向于购买虚拟机部署服务. 对于云服务提供者来说, 如何在满足SLA情况下对云环境下或者运行于同一物理资源池上的虚拟机合理分配资源从而实现硬件资源池最大化利用变得越来越重要. 本文分析了影响虚拟环境下虚拟机应用性能的关键参数, 并证明了虚拟机应用性能与硬件资源之间存在着复杂的非线性关系, 通过一种SVD特征拓展+非线性模型的方法对运行于同一物理资源池上的虚拟机应用性能进行建模研究, 实验表明该模型有较好的效果, 并且平均预测误差可以达到12%左右.     

微机网络环境下提高PVM并行程序性能的策略

网络并行计算是并行计算与分布式计算技术非常重要的发展方向之一,结合具体的数值试验,探讨了Windows操作系统下基于PVM的网络并行数值计算中影响PVM并行程序性能的几个重要因素,包括负载平衡、通信开销、网络性能、任务粒度、处理机个数、精度要求及处理机内存容量问题等,并提出了提高PVM并行程序性能的相应策略,以高效快速地实现问题的求解.     

云存储性能评测研究

大数据时代的到来,使得对云存储产生了强烈的需求。云存储性能评测一直是云存储系统研究的热点与难点。通过分析典型云存储平台数据访问的过程,建立云存储数据读写的模型,利用网络分析工具iptools获得云存储系统在处理用户访问请求的各个阶段的时间开销,从中排除网络干扰,反映真正云存储系统数据读写性能。实验结果表明,这种云存储系统数据读写模型是科学合理的,按照模型设计的云存储系统性能评测方法能够有效排除网络干扰,获取反映云存储系统真正读写性能的数据。     

Web服务器性能评测

Web服务器性能评测是一种理解Web服务器对不同负载反应能力的方法，它对Web服务器的容量规划和性能增强有很大的帮助。讨论了Web服务器性能评测的原理、方法、难点及解决方案，介绍了基于Web负载的特点、ON／OFF源模型及浏览器／服务器体系结构，开发了一个Web服务器性能评测工具－WSBench。WSBench产生渐近自相似的HTTP请求序列，从静态文档、动态文档（没有数据库存取）、动态文档（有数据库存取）及前三者根据Zipf法则的组合4个层次来评测Web服务器的性能。性能测试结果表现为每秒请求数、每秒字节数和往返时间3个指标。最后讨论了Web服务器性能问题及使用WSBench测得的指标来建议Web服务器性能增强可以采用的方法。     

Improving Performance of Virtual Reality Applications Through Parallel Processing

DLoVe (Distributed Links over Variables evaluation) is a new model for specifying and implementing virtual reality and other next-generation or non-WIMP user interfaces. Our approach matches the parallel and continuous structure of these interfaces by combining a data-flow or constraint-like component with an event-based component for discrete interactions. Moreover, because the underlying constraint graph naturally lends itself to parallel computation, DLoVe provides for the constraint graph to be partitioned and executed in parallel across several machines, for improved performance. With our system, one can write a program designed for a single machine but can execute it in a distributed environment with minor code modifications. The system also supports mechanics for implementing or transforming single user programs into multi-user programs. We present experiments demonstrating how DLoVe improves performance by dramatically increasing the validity of the rendered frames. We also present performance measures to measure statistical skew in the frames, which we believe is more suitable for interactive systems than traditional measures of parallel systems, such as throughput or frame rate, because they fail to capture the freshness of each rendered frame.     

一种多范例并行应用系统的描述方法和性能估算模型

多范例并行是大规模并行应用系统的本质特征．规范化描述并行应用系统，建立性能估算模型对于提高多范例并行应用系统的开发效率和运行效率具有重要意义．该文提出了一种基于模块及其组合关系的描述方法和系统执行代价计算模型，它不仅能描述并行应用系统的多范例特征，而且将不同并行范例模块的组合时产生的代价引入模型．考虑的代价包括并行执行模式的转换、数据分布方式的转换以及编程范例的转换等，从而使模型更为准确．给出了描述和代价估算的应用实例，说明了规范化描述和代价估算对于确定并行策略的重要性以及模型的精确性．     

面向并行文件系统的性能评估及相对预测模型

基于Lustre文件系统,对并行文件系统的性能评估和性能建模进行了研究.通过对性能因子的调研,进行了一系列性能评估实验,并提出性能相关性模型(PRModel).在实验评估和PRModel分析中发现,在不同的性能因子之间存在着紧密的性能相关性.为了挖掘并利用这种相关性信息,提出了一种相对性能预测模型(RPPModel)来预测不同性能因子条件下的性能.为了验证RPPModel的有效性,设计了大量实验用例.结果表明,预测结果的平均相对误差能够控制在17%~28%的范围内,易于使用且具有较好的预测准确度.     

企业级服务器虚拟化性能评估方法

随着计算机硬件性能及虚拟化技术的快速发展,越来越多的企业通过采用服务器虚拟化技术来降低信息中心机房的整合成本,提高硬件利用率。然而,在如何选择最佳的服务器硬件搭建高性能、低成本的虚拟化平台,尤其是在虚拟化应用层面上的性能评估是目前亟需解决的问题之一。介绍了四种服务器虚拟化的性能评估方法,分析比较了不同评估方法的特点和局限及其适用环境,为企业信息中心机房如何更好地去部署实施服务器虚拟化提供建设思路。     

云计算环境中虚拟机性能评测工具的研究与设计

介绍了云计算环境中服务器的部署方式及优缺点,总结了传统的服务器性能评测工具的特点,特别是对于云计算场景下的服务器测试方面的不足及存在的问题。基于此,分析了云计算环境中虚拟机性能测试的需求,并提出了虚拟机性能评测方法,主要针对性能评测工具的功能及关键问题进行了比较全面合理的方案设计。     

Performance Evaluation of a Parallel Pipeline Computational Model for Space-Time Adaptive Processing

This paper presents further results on the design and implementation of various optimizations based on our earlier work of developing a parallel pipelined model for the computational intensive applications that have multiple processing tasks. Performance evaluation of this model was done by using a real-time airborne radar application that employs a Space-Time Adaptive Processing (STAP) algorithm. This paper focuses on the following four issues: (1) The tradeoffs between increasing the throughput and reducing the latency are examined in more detail when allocating processors among different processing tasks. (2) A multi-threaded design is incorporated into the pipeline model and implemented on a massively parallel computer with symmetric multi-processor nodes, which shows enhanced performance. (3) The disk I/O is incorporated into the parallel pipeline to study its effect on performance in which two I/O task designs have been implemented: embedding I/O in the pipeline or having a separate I/O task. By using a double buffering approach together with the asynchronous I/O, the overall pipeline performance scales well as the number of processors increases. (4) From the comparison of the two I/O implementations, it is discovered that the latency may be improved when merging multiple tasks into a single task. The effect of reorganizing the task structure of the pipeline is discussed in detail. All the performance results shown in this work demonstrate the linear scalability the parallel pipeline model can achieve using a production radar application. Although this paper focuses on the implementation of the parallel pipeline model and uses the results from a STAP application to support the claims of the discovered properties for this pipeline, this model is also applicable to many other types of applications with similar computational characteristics.     

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。