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《網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)模型.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)模型任曉明楊大鑒劉國權(中科院高能物理研究所計算中心,北京#""")*)+,-./0:1234-5/627$.8$83摘要網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)是以網(wǎng)絡為基礎的并行計算系統(tǒng),該系統(tǒng)在近些年中隨著高性價比&’(和高速網(wǎng)絡技術的發(fā)展逐漸引起人們的關注。文章正是從這種情況出發(fā),對網(wǎng)絡并行計算環(huán)境進行了抽象的分析和描述,并建立了一個網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)的模型,該模型為理解、分析和評價一個實際的網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)提供了有力的工具。關鍵詞網(wǎng)絡并行計算文章編號#""!,9))#,(!""#)#%,"##9,")文
2、獻標識碼:中圖分類號;’)*)!"#$%&’()&)**"*+%,-.#/01234#",5%6"*7"08/)%,/019)01:);/)0.)0(<=+’>?&6/32@2:8.A2-/.B/3/8.,C2/D/3E#""")*)?@4#&)A#:F2GH>1I7.1.00208>-7JG/3E@K@G2-/@.7.1.00208>-7JG/3E@K@G2-L.@2A>332GH>1IG2863>0>EK$M/G6G62A2N20>7-23G>?6/E6721?>1-.382&’(.3
3、A6/E6@722A32GH>1I,G6232GH>1I7.1.00208>-7JG/3EG2863>0>EKA12HG62.GOG23G/>3>?-.3K12@2.18621@$C.@2A>3G62?.8G@.L>N2,G6/@.1G/802.L@G1.8G0K.3.0K@2@G6232GH>1I7.1.00208>-7JG/3E23ON/1>3-23G.3ALJ/0A.32GH>1I7.1.00208>-7JG/3E@K@G2-->A20$;6/@->A2071>N/A2@.G>>0?>1J3A21
4、@G.3A/3E,.3.0KP/3E.3A2N.0J.G/3E.12.032GH>1I7.1.00208>-7JG/3E@K@G2-$B"3$%&64:F2GH>1I’.1.0020&>-7JG/3E#引言以及穩(wěn)定性等優(yōu)越性的同時又吸收了分布式處理技術中網(wǎng)絡隨著廉價高性能&’(的誕生和高速網(wǎng)絡的迅速發(fā)展,分和計算機的組合優(yōu)勢。換句話說,網(wǎng)絡并行計算技術是用廉價布式處理技術達到了一個空前發(fā)展的階段。首先,傳統(tǒng)的大型的高速網(wǎng)絡通信技術取代了昂貴的多&’(技術并具有高性能機和并行機等處理技術由于固有的低性價比
5、越來越不能適應的同時又獲得了良好的可擴展性和靈活性,這些因素都使得網(wǎng)空前膨脹的計算需求,另外,低檔工作站或’&機構成的分布絡并行計算技術在高性能計算領域倍受關注。式計算集群以其卓越的性能價格比逐漸地在高性能計算領域圖#分別說明了大型機的中央處理方式、分布式計算模式走向了領先的地位。在這種情況下,各種網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)應以及網(wǎng)絡并行計算模式的體系結構和三種模式的漸次演進運而生,其性能、結構以及適用的環(huán)境都不盡相同,這使得眾多過程。的網(wǎng)絡并行計算用戶和編程人員眼花繚亂。那么如何分析這些系統(tǒng),如何理解一個實際的
6、網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)的運作過程呢?帶著這些問題,文章將首先對網(wǎng)絡并行計算技術和網(wǎng)絡并行計算環(huán)境作簡單的介紹,然后分析網(wǎng)絡并行計算環(huán)境中的底層結構模型。在第四節(jié)中將深入闡述網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)的虛擬機模型以及網(wǎng)絡并行計算系統(tǒng)的體系結構,最后給出結論。!網(wǎng)絡并行計算簡介!$#網(wǎng)絡并行計算技術圖#計算系統(tǒng)的發(fā)展與演進網(wǎng)絡并行計算技術是分布式處理技術的一個分支。從它的名字可以知道,這種技術是以網(wǎng)絡為基礎的并行計算技術,在由圖#中可以看出,大型機的中央處理方式以管理系統(tǒng)為以往的并行技術領域,是大型機唱主角的,其中,&’(
7、的耦合是核心統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)所有的&’(,管理系統(tǒng)與&’(的通信都通過高速的總線完成的,而網(wǎng)絡并行計算則是以網(wǎng)絡連接工作是通過本地的總線實現(xiàn)的。在這種管理方式中,管理效率和數(shù)節(jié)點,即通過網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸完成&’(的耦合。可以說這個分據(jù)傳輸速度非常高,這相應地使得整個并行程序的運行效率很支在某種意義上說是繼承了大型機中央處理方式卓越的性能高,而且系統(tǒng)的可靠性高。但是,該方式由于是以大型機為硬件作者簡介:任曉明,博士,研究興趣為分布式處理系統(tǒng)、(FH@及RB,M/3A>H
8、@編程,M2L程序設計等。楊大鑒,中科院高能物理研究所計算中心研究員、博士生導師。研究方向為網(wǎng)絡與分布式系統(tǒng)以及網(wǎng)絡管理等。劉國權,清華大學畢業(yè)碩士研究生,研究方向為分布式應用等。##9!""#$#%計算機工程與應用環(huán)境,故購置、維護、管理費用昂貴,再加上擴展性差、移植性差由圖!可以看出,網(wǎng)絡并行計算環(huán)境中的兩個模塊,即網(wǎng)使得原本卓越的性能也變得黯然失色。絡并行計算系統(tǒng)和底層結構,以圖中所示的模式交互并在模塊在分布式計算模式中,可以看出沒有