基于DSVM和消息传递的并行哈希连接算法的性能分析

基于分布式共享虚拟存储器(ＤＳＶＭ)的软件设计方法是运行在网络工作站(ＮＯＷ)上的支持并行计算与分布处理的新途径,它与传统的消息传递的编程方法不同·描述了在面向对象的分布式数据库系统Ｓｈｕｓｓｅ Ｕｏ上,用ＤＳＶＭ和消息传递两种方式分别实现并行哈希连接操作的３种算法;设计了测试数据库和３种不同的负载;并分析了ＤＳＶＭ和消息传递这两种设计方法的性能·大量的测试结果表明,基于ＤＳＶＭ的算法的性能比传统的消息传递的算法稍差,但ＤＳＶＭ具有易编程等优点,因此在并行处理上仍是一项很有研究和开发价值的技术·     

并行数据库系统PAROⅡ连接算法

提出了并行数据库系统的哈希轮转（Hash-Round-Robin）数据划分方法以及其于该划分方法的并行记录分布B^n树，给出了基于该树的并行连接算法，分析了该算法的效率，这种连接算法充分利用了数据的已有分布及B^n树的特性，还利用了哈希轮转划分的特性，提高了并行连接的效率，该算法已经在自主研制的并行数据库管理系统PAROⅡ中得到实现。     

并行数据库系统PAROⅡ连接算法

介绍PAROⅡ采用哈希轮转（Hash-Round-Robin）数据划分方法以及基于该划分方法的并行RDB^n树，着重，详细地讨论了基于该树的并行连接算法，该算法充分利用了数据的已有分布、B^n树的特性、叶结合点有序连接、哈希轮转划分的特性，这些特性减少了系统的额外消耗，提高了并行连接的效率。     

并行数据库系统PAROII连接算法

介绍PAROII采用的哈希轮转 (Hash -Round -Robin)数据划分方法以及基于该划分方法的并行RDBn树 ,着重、详细地讨论了基于该树的并行连接算法 ,该算法充分利用了数据的已有分布、Bn 树的特性、叶结合点有序连接、哈希轮转划分的特性 ,这些特性减少了系统的额外消耗 ,提高了并行连接的效率     

基于消息传递接口的并行图像处理算法研究

对于大数据量图像和复杂图像处理算法,并行处理是一种有效的解决方法.基于消息传递接口,设计了一种并行图像边缘检测算法,并在曙光4000L并行机上予以实现.数值实验结果表明,并行图像处理能显著减少计算时间,更多的计算节点能得到更大的加速比,该并行图像处理算法对于大数据量图像更加有效.     

有选择条件的并行连接改进算法

针对有选择条件的连接易于造成选择率偏斜和重分布偏斜的问题，通过在各个处理结点中的A—D（Attribute—Distribute)临时关系以及主控结点中的A—RD(Attribute—Redistribute)临时关系，提出了并行连接改进算法，并且从理论上对该算法的空间复杂度进行了分析．     

消息传递模型的并行性能研究

消息传递模式因其通用性、可描述性、易于调试性和高性能的优点在并行程序设计中得到广泛应用.以MPICH 2构建并行计算环境下对消息传递模式的点对点性能、组通讯性能进行研究,将网络并行计算系统中的性能指标模型化,以期对分析整个系统的并行性能提供帮助.     

消息传递网络中的消息传递机制和路由算法

消息传递网络应用十分广泛,小到超大规模集成（VLSI）内部总线,大到计算机广域网.对其中一种消息传递网络——3D环型立方体结构中消息传递机制以及路由算法进行了深入研究,提出了无死锁和无活锁的确定性路由与自适应路由相结合的路由算法,考察了虚拟直通（cut-through）和存储转发（store-and-forward）两种消息传递机制下的性能表现.通过在3D环型立方体网络上的模拟运算,验证了所提出的算法在传输延时、吞吐率等方面的性能提高;也验证了不同的消息传递机制对网络传输效率的影响.     

Skein树形哈希算法的并行实现与性能评估(英文)

Skein算法提供一种树形哈希模式,方便了并行硬件资源的充分利用.提出一种并行计算平台,用以评估树形哈希算法与传统线性哈希算法相比的性能提升.该平台通过开关网络连接多个运算单元和多个存储单元,允许并行运算和并发的存储器访问.平台中包含一个控制器,负责动态地向运算单元调度任务,支持算法参数的灵活配置.为了确定最优配置参数,根据平台特征建立了性能模型.实验结果显示,加速比趋近于理论上限,即平台中运算单元的数量.该平台的硬件原型通过台积电65 nm工艺进行综合,工作频率达到833 MHz,对应吞吐率为38.091 Gbps.     

基于哈希表的MapReduce算法优化

分布式并行计算是提高计算机性能常用的方法,但针对不同需求,并行程序的设计并没有统一的模型与方法,使得并行程序的编写完全依靠开发人员的经验。Google公司提出的分布式并行编程模型MapReduce能够完成特定类型的并行程序的开发与运行。使用哈希表对MapReduce分布式并行编程模型进行优化,减少中间结果中的碎片,并省略Combiner中间函数的调用,减少传输负载,提升运行效率,同时兼顾了Map函数与Reduce函数接口的属性,保持了MapReduce模型的并行性特点。     

基于消息传递的网络并行计算环境

在分布式计算机系统中,由于处理机间无共享内存,因此采用消息传递的方式实现处理机间的数据交换。文章介绍了消息传递接口标准和几种典型的并行计算环境,讨论了基于消息传递的网络并行编程环境的特点,并对其开发进行了初步探讨。     

Optimizing a Parallel Video Encoder with Message Passing and a Shared Memory Architecture

Implementing video applications on emerging multi-core processors is a promising technique for personal, real-time multi-media applications. However, when porting the legacy parallel video encoders developed for clusters to shared-memory multi-cores, the existing parallel algorithms result in workload imbalances on different cores and communication inefficiencies. This paper describes a strip-wise parallel scheme to balance workloads and a hybrid communication mechanism to reduce communication overhead. The implementation of the H.264 parallel encoder on an eight CPU Intel Xeon system achieves 5x to 6x speed-up over a single thread encoder and achieves a 29% performance improvement over the commonly used master-slave schemes on clusters. The paper also gives further analysis on scalability, parallel efficiency, workload balance, and communication overhead as the number of cores varies.     

机群上DSM和消息传递方法的集成

在并行分布式计算领域中,基于NOW(Network of Workstation)的分布式共享存储器(DSM:Distributed Shared Memory)系统越来越受到人们的青睐.然而,要想在这种系统上获得较好的可编程性和性能,则需要系统支持细颗粒度的并行性,并且简化编程.我们设计了一个并行分布式系统,该系统由六台SUN Sparc上作站通过10M以太网组成,外加基于线程的MPI运行库和自定义的DSM-C程序设计语言,同时用软件方法实现Cache一致性.所有这些构成了一个较好的并行程序设计环境     

典型并行算法的实现性能分析

讨论和分析了几种典型的并行算法及其各种处理方法在基于Windows XP环境、消息传递接口MPI并行编程环境支持和C 语言描述的编程实现问题，给出了相应并行程序详尽的计算结果，对比分析了它们的计算性能，以及它们对计算精度产生的影响。分析结论以相应并行算法的实际编程实现和试验计算数据为基础，可信度高。设计实例表明，分析方法是有效的。     

可靠性分析的并行不交和算法

不交和算法是计算网络可靠性的有效方法，到目前为止，基于这一方法已经开发出多种算法，提出了对这些不交和算法实行并行化的通用框架。基于这个框架，在工作站网络上实现了CAREL不交和算法的并行化版本。实验结果表明，这种方法效果很好，几乎得到线性加速。     

可靠性分析的并行不交和算法

不交和算法是计算网络可靠性的有效方法，到目前为止，基于这一方法已经开发出多种算法，提出了对这些不交和算法实行并行化的通用框架，基于这个框架，在工作站网络上实现CAREL不交和算法的并行化版本，实验结果表明，这种方法效果很好，几乎得到线性加速。     

基于DSM系统的可视化工具的设计和实现

描述了基于共享机制的分布式可扩展机群系统上性能分析和可视化显示工具的实现技术,分析工具由事件收集器、数据分析器和可视化显示三部分组成,事件收集器收集感兴趣的程序和系统事件,为了易于使用,减少用户负担,将部分探测机制的实现放在了系统的运行时间库和共享存贮器的一致性维护协议中,这样易于将事件与存贮器的地址联系,进而可将事件映射到程序的源代码中,便于用户调试程序,查找性能瓶颈,改进程序的执行性能。     

并行播送和求和算法在几种实际计算模型上的设计和分析

研究播送和求和算法在几种实际的并行模型上的具体实现方法，展示这些新模型上的算法设计风格，给出各实际模型的内在特性及相互关系，并对它们做一综合评价．