PC集群技术与并行计算

介绍了PC机群系统的主要特性及其相关技术.介绍了构造高可用、高流量、可扩展机群系统的硬件要求、系统软件及编程环境,讨论了在其上分布并行计算的一些概念和需要解决的问题.     

机群系统的可用性分析计算

结合设计应用于金融领域的,由曙光天阔服务器搭建的高可用机群系统,从硬件、系统软件和应用服务软件三个方面进行分析,提出对系统可用性进行估算的一种方法,计算出所设计的高可用机群系统的可用性,证明了该高可用机群系统的可用性达到99.999%.     

一种利用机群系统实现数据计算高可靠性的方法

简要介绍了高可靠性的概念、机群系统应用、国内外高端计算机研究动态,针对目前数据计算的一些问题,提出了一种利用机群系统实现数据计算高可靠性的方法,给出了它的软件结构和硬件结构模型,解决了数据计算的高可靠性以及安全性问题.     

一种面向机群的系统仿真模型

为进一步提高机群系统效率和资源利用率,降低研究成本,提出了一种全软件实现的机群系统仿真模型.该模型主要关注机群在系统级表现出来的特性,使用网络仿真软件OPNET作为建模工具,完全由软件实现,在一台个人计算机上即可运行.该模型刻画了可变化的节点数量、每个节点拥有的处理器数量、节点间通信带宽及数据量、用户作业队列、常规作业调度算法、可扩展的模型接口等一系列和机群系统密切相关的特性.通过与真实的小型机群系统比较,表明该模型具有良好的仿真效果,能有效降低机群研究的硬件成本.     

机群系统中矩阵的并行QR分解算法

随着高速网络技术的快速发展,机群系统已经成为并行计算的主要平台,由于它的高通信延迟,某些在并行机上实现的细粒度并行算法已不适合在该环境下运行,为此有必要研究它们在机群系统中的并行实现.基于这一点,对矩阵的QR分解提出了一种新的任务划分策略,并由此得到了它的一种粗粒度并行算法.实验结果表明,设计的并行算法在机群系统中具有较高的加速比.     

机群系统中矩阵的并行QR分解算法

随着高速网络技术的快速发展,机群系统已经成为并行计算的主要平台,由于它的高通信延迟,某些在并行机上实现的细粒度并行算法已不适合在该环境下运行,为此有必要研究它们在机群系统中的并行实现。基于这一点,对矩阵的QR分解提出了一种新的任务划分策略,并由此得到了它的一种粗粒度并行算法。实验结果表明,设计的并行算法在机群系统中具有较高的加速比。     

机群系统中矩阵的并行QR分解算法

随着高速网络技术的快速发展，机群系统已经成为并行计算的主要平台，由于它的高通信延迟，某些在并行机上实现的细粒度并行算法己不适合在该环境下运行，为此有必要研究它们在机群系统中的并行实现。基于这一点，本文对矩阵的QR分解提出了一种新的任务划分策略，并由此得到了它的一种粗粒度并行算法。实验结果表明，设计的并行算法在机群系统中具有较高的加速比。     

基于DDR内存总线的高速网络接入技术

在机群系统中,机群的互连网络性能对整个机群系统的性能有着至关重要的影响.机群系统要求互连网络具有高带宽、低延迟、高可靠等特性,传统的互连网络接入方法基本上基于PCI接口.本文提出了基于DDR DIMM内存总线的接入思想,采用可编程逻辑器件FPGA实现网络接口设计,通过直接读写内存方式提高并行接入带宽,并将部分通讯协议下载到网卡上以提高计算和通讯的速度.实测表明,在不包括上层协议的情况下,接口卡的数据接入带宽可达3120 Mbps,给出了基于FPGA的实现方法,并用Xilinx Virtex-Ⅱ Pro-20 FPGA进行了仿真和验证.     

PC机群系统的关键技术

构建实用的PC机群系统以获得廉价的高性能并行计算机,是近几年研究的热点问题,PC机群系统具有能用性、可用性、可扩展性、性能/成本比等较好的优点,其关键技术有4个,即可用性支持、单一系统映象、作业管理、高效的通信,它们是目前活跃的研究开发领域.     

具有路由功能的光纤链路接口卡在机群系统中的应用

用现场可编程门阵列（FPGA）实现了一种应用在环形网络结构机群系统中的高带宽、低延迟和具有转发路由功能的专用光纤互连环形网络链路接口卡，在硬件上即实现了光纤环网中链路数据包的地址判断、路由和转发，使该链路接口卡不仅工作于链路层，还工作于网络层、在四结点的环形网络机群系统中和LINUX操作系统环境下，分别测试了软件转发路由时间和利用该链路接口卡硬件路由往返时间，通信延迟平均降低了45.6%，提高了机群系统中结点间的有效通信带宽。     

松耦合实时集群计算机系统软件及其安装实现

针对松耦合集群计算机系统,分析了实时集群软件构造及其特点,提出了利用ICMP包实现集群计算机系统软件安装方法。在LINUX操作系统下,用GNUC语言开发出了安装软件,并已用于一个实时集群系统软件的安装。     

利用LSF API实现高性能计算机集群的机时统计

准确的计算机时统计是大型计算机集群执行计费政策的基础。使用wall time而非CPU time来统计计算机时是一种比较公平的方式。文中提到的利用LSF API结合C语言和Shell脚本语言进行编程,可以实现多样化、可定制的计算机时统计和报表制作,为高性能计算中心和超级计算中心的管理带来便利。     

并行计算机群的过温保护方案

连续工作的并行计算机群会累积可观的热量,制冷系统的偶然故障可能会引起严重的后果。将Linux操作系统与Smartmontools(硬盘健康状况检测工具)相结合,提出了一种高效可行、物美价廉的过温保护方案。     

基于自主计算的集群故障管理系统结构

随着计算机技术的不断发展和系统规模的不断扩大,高可用集群系统的管理和维护变得越来越复杂。为了提供稳定的计算环境,并及时发现定位系统中的故障隐患,提出了故障的主动管理方法。该文首先分析了自主计算的相关概念和技术,在分析集群计算环境管理需求的基础上,提出了一种基于规则的自主故障管理软件结构。根据集群系统的特点,选择分级管理方式,设计了局部故障管理模块(LFM)和全局故障管理模块(GFM),并具体说明了二者内部的功能结构。     

3种FAT格式中簇链地址的计算方法研究

FAT12、FAT16、FAT32是计算机中常用的FAT文件系统。以该文件系统结构为基础,详细讨论了这3种FAT格式中簇链地址的计算方法,并举例说明了簇链的查询。     

改善计算机实验室实验能力的几种方法

介绍了应用型地方本科院校计算机实验室的现状,做了网络存储体系、集群与负载平衡、虚拟机与仿真器等技术的应用研究。结合计算机实验室网络环境和设备性能差的实际,提出了利用NAS网络存储技术、负载均衡技术、虚拟机与仿真器等"虚拟"技术优化改善计算机实验室网络系统性能的几种方法,旨在探索易用、可靠且廉价的实验室网络服务系统优化方案,提升计算机实验室的实验支持能力,提高实验效率。     

MPI环境下FDTD高效率网络并行计算研究

FDTD(FiniteDifferenceTimeDomain)计算复杂电磁场问题存在计算时间长和内存耗用大的难题,并行计算可以减少单机处理量,是解决该难题的有效途径.本文针对网络并行系统特点结合FDTD算法,提出了有效的优化步骤,采用MPI并行函数库实现高效率FDTD并行计算.在一套16台微机组成的网络并行计算机系统上完成了三维FDTD并行计算举例.计算结果证明了该方案的正确性,并且得到了较高的并行效率.     

基于通用计算机和网络的软件无线电结构

采用通用化设备实现软件无线电平台可以使软件无线电技术更为通用化 ,同时具有可实现性。根据目前通用计算机和网络设备发展迅速 ,性能不断提高的趋势 ,提出一种由计算机和网络构成的软件无线电平台的结构。用网络连接计算机构成机群 ,用消息传递实现计算机间的互联 ,通过采用一种协同计算方案解决其关键技术和实现机制问题。这些技术为软件无线电平台提供了充足的性能 ,同时具有很好的可扩展性和灵活性     

基于模糊聚类的D2D通信二次资源分配算法设计

针对D2D链路与蜂窝链路之间的同频干扰问题,提出了一种基于模糊聚类的二次资源分配算法.该算法采用了模糊聚类将干扰较大的D2D链路划分为一组,再用图着色进行组内一次资源分配,从而降低干扰并保证用户Qos需求和公平性.最后,采用Kuhn-munkres最优匹配算法进行二次分配来达到提高系统吞吐量的目的.通过计算机仿真可以看出,该算法既可以保证D2D用户的不同Qos需求,又提高了系统吞吐量和获得无线资源的公平性.