高性能计算集群技术应用研究

发布时间：2020-03-27 16:46

【摘要】： 高性能计算集群是以提高科学计算能力为目的计算机集群技术,已成为计算机领域的重要研究方向。研究高性能计算集群在科学研究和工程计算等领域应用,对于推动科技创新、经济发展、社会进步、国防安全,促进我国高性能计算应用水平的提升,具有很实际的意义。 作者研究了高性能计算、集群系统构建、基于PC集群的高性能计算系统开发的关键技术,基于普通PC机、以太网网络、Linux操作系统,SSH,应用MPI等技术构建了一个由16个节点构成的高性能计算集群系统。利用High Performance Linpack基准测试方法对该集群系统进行了性能测试。在此基础上,探讨并实现了基于高性能计算集群系统的枚举排序算法,为进一步深入研究基于PC的高性能计算集群系统大规模应用奠定了良好基础。 本文详细介绍了作者的研究开发工作。
【图文】：

本课题所构建集群系统的节点计算机配置如下：主节点配置：Dell PC 机，INTEL P4 2.0G CPU，1024MB 内存，40G 硬盘。子节点配置：Dell PC 机，INTEL P4 2.0G CPU，512MB 内存，40G 硬盘。.2.网络互联因为大多数高性能科学计算任务都是通信密集型的，尽可能的缩短节点间通信延迟和吞吐量是一个核心问题，因此网络是集群最关键的部分，构建集群应尽量采用高传输、高带宽、低延迟的网络。网络互联中还有一种重要设备就是交换机和集线器。交换集线器的区别主要表现在带宽上。交换机每个端口都可以随时进行双向全带宽传输，线器同一时间则只能有一个端口进行全带宽接收或发送，如果多个端口同时传输数则只能分享带宽。由于经费原因，本课题采用了价格低廉的普通以太网交换机来组建集群网络。集群系共有 16 台 PC 机，利用超五类双绞线通过网卡和交换机把 16 台 PC 机组成一个局域其网络结构如图 3-1 所示。

系统是多节点协同工作，，构成集群的节点必须通过网络联结在安装完毕之后，首先进行网络配置。在构建硬件环境时，所有机和网线组成了局域网络，下一步要做的工作是软件设置。的通信采用计算机间最常用的 TCP/IP 协议。使用 TCP/IP 的好要求、传输数据的可靠性较高、是一种通信协议可以自由使用网配置的第一步是确保所有节点计算机都已安装上 TCP/IP 协议作系统时系统会默认安装 TCP/IP 协议。议安装完毕之后，要为所有节点统一分配 IP 地址。在本课题主节点和子节点两种角色。从 16 个节点中选择一个性能最高担当用户节点、控制节点、管理节点、存储节点和安装节多种节点参与计算。除主节点之外的其余 15 个节点都是子节点，的不同，在进行网络配置时，主节点和子节点的配置也稍有不节点放在一个域里面。其具体网络配置如图 3-2 所示。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP338

【引证文献】

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中国硕士学位论文全文数据库 前10条

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本文编号：2603149