网格环境下并行计算平台应用研究
发布时间：2021-07-21 14:42
在很多领域,由于日益增长的计算需求使得高性能计算变得越来越流行。人们开发出越来越多的并行计算机系统。传统的并型计算主要由大型的并行计算机完成,可是超级计算机过于昂贵、技术复杂、硬件要求高。PC集群可充分利用现有的网络设备和闲置的计算机资源,把单机的运算量分发到多机上并行处理,极大缩短了运算时间。PC集群等可扩展计算机集群正逐步成为高性能和大规模计算的标准平台,有效开发PC集群的计算能力已经在高性能计算领域得到了高度重视。集群计算已经被认为是未来高性能计算的主流方案。随着宽带技术的发展,网格计算迅速发展起来了。网格技术正进入实际应用。很多迹象表明,网格技术将是未来网络发展趋势,发展将不可限量。并行计算机系统在近年来快速发展,可是如何进行并行编程,如何将已有的串行程序转化为并行代码成为障碍。因此我们建立一个高效的并行计算环境,在上面用户可以很容易地进行并行计算。根据并行计算的原理,我们独立设计且实现了一个基于消息传递的并行计算环境。本文给出了一个并行计算在网格环境中实现的主要代码,以及以matlab程序为例,给出了性能分析和实现结果。在实现并行计算平台的过程中,主要研究了网络消息通信、消息...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2一1串行计算
而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。并行计算将进程相对独立的分配于不同的节点上，由各自独立的操作系统调度，享有独立的CPu和内存资源(内存可以共享);进程间通过消息传递相互交换信息(图2一2)。进 进程 111发发送消息息进 进程 222接接收消息息图2一2并行计算FigZ一 2ParallelComPuting并行计算不仅仅是一种获得高性能的手段，它同时也具有将计算能力从单个处理器扩展到多个处理器的潜力。这种潜力在几十年前就已被人们所熟知，但是直到20世纪80年代末，它才真正显示出来。然而，可扩展并行性的实现是一条曲折的道路，直到现在，并行计算还没有取得完全的成功网。2.2.2并行计算的应用及发展障碍目前，并行计算用于天气、环境等的预测和模拟;超级并行计算机用来进行能源勘探，建立油田的三维模型，识别可能提供原油的地层形状:在超级并行机上可以模拟生物医学系统和进行遗传工程的研究，如研究蛋白质结构分子合成的分子生物学，也可以用计算机辅助结晶学研究;在军事机构中，已经用大型并行机CRAY一1
而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。并行计算将进程相对独立的分配于不同的节点上，由各自独立的操作系统调度，享有独立的CPu和内存资源(内存可以共享);进程间通过消息传递相互交换信息(图2一2)。进 进程 111发发送消息息进 进程 222接接收消息息图2一2并行计算FigZ一 2ParallelComPuting并行计算不仅仅是一种获得高性能的手段，它同时也具有将计算能力从单个处理器扩展到多个处理器的潜力。这种潜力在几十年前就已被人们所熟知，但是直到20世纪80年代末，它才真正显示出来。然而，可扩展并行性的实现是一条曲折的道路，直到现在，并行计算还没有取得完全的成功网。2.2.2并行计算的应用及发展障碍目前，并行计算用于天气、环境等的预测和模拟;超级并行计算机用来进行能源勘探，建立油田的三维模型，识别可能提供原油的地层形状:在超级并行机上可以模拟生物医学系统和进行遗传工程的研究，如研究蛋白质结构分子合成的分子生物学，也可以用计算机辅助结晶学研究;在军事机构中，已经用大型并行机CRAY一1
【参考文献】：
期刊论文
[1]VC++与MATLAB混合编程[J]. 许雪开. 机电工程. 2007(02)
[2]一种新的MPI Allgather算法及其在万亿次机群系统上的实现与性能分析[J]. 陈靖,张云泉,张林波,袁伟. 计算机学报. 2006(05)
[3]基于机群系统的PVM并行编程技术研究[J]. 吴维刚,董小社,何戈. 计算机应用研究. 2003(02)
[4]基于Matlab的分布式并行优化计算环境[J]. 张帆,邵之江,仲卫涛,钱积新. 系统仿真学报. 2002(09)
[5]VC与MATLAB混合编程之DLL实现方法[J]. 肖永韧,解习农,刘晓峰. 计算机工程与应用. 2001(13)
硕士论文
[1]基于MPI标准的并行计算平台的设计与实现[D]. 李永旭.东北师范大学 2007
[2]基于并行计算的线性空间算法在双序列比对中的应用[D]. 管仁初.东北师范大学 2007
[3]适用于网格环境的类MPI轻量级并行编程框架的设计与实现[D]. 陈思侃.上海交通大学 2007
[4]分布式计算技术研究与实现[D]. 徐田文.中国地质大学（北京） 2006
[5]校园计算网格建设与管理研究[D]. 段林涛.成都理工大学 2006
[6]并行计算的网格应用研究[D]. 万婷婷.广东工业大学 2006
[7]并行计算在目标识别中的应用研究[D]. 易舜昌.西安电子科技大学 2006
[8]网络并行计算的可视化研究[D]. 张信一.广东工业大学 2004
[9]面向网格的资源监控系统[D]. 刘东华.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2002
[10]基于PVM的并行计算在PC机群上的实现[D]. 纪珊珊.大连理工大学 2000
本文编号：3295219
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2一1串行计算
而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。并行计算将进程相对独立的分配于不同的节点上，由各自独立的操作系统调度，享有独立的CPu和内存资源(内存可以共享);进程间通过消息传递相互交换信息(图2一2)。进 进程 111发发送消息息进 进程 222接接收消息息图2一2并行计算FigZ一 2ParallelComPuting并行计算不仅仅是一种获得高性能的手段，它同时也具有将计算能力从单个处理器扩展到多个处理器的潜力。这种潜力在几十年前就已被人们所熟知，但是直到20世纪80年代末，它才真正显示出来。然而，可扩展并行性的实现是一条曲折的道路，直到现在，并行计算还没有取得完全的成功网。2.2.2并行计算的应用及发展障碍目前，并行计算用于天气、环境等的预测和模拟;超级并行计算机用来进行能源勘探，建立油田的三维模型，识别可能提供原油的地层形状:在超级并行机上可以模拟生物医学系统和进行遗传工程的研究，如研究蛋白质结构分子合成的分子生物学，也可以用计算机辅助结晶学研究;在军事机构中，已经用大型并行机CRAY一1
而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。并行计算将进程相对独立的分配于不同的节点上，由各自独立的操作系统调度，享有独立的CPu和内存资源(内存可以共享);进程间通过消息传递相互交换信息(图2一2)。进 进程 111发发送消息息进 进程 222接接收消息息图2一2并行计算FigZ一 2ParallelComPuting并行计算不仅仅是一种获得高性能的手段，它同时也具有将计算能力从单个处理器扩展到多个处理器的潜力。这种潜力在几十年前就已被人们所熟知，但是直到20世纪80年代末，它才真正显示出来。然而，可扩展并行性的实现是一条曲折的道路，直到现在，并行计算还没有取得完全的成功网。2.2.2并行计算的应用及发展障碍目前，并行计算用于天气、环境等的预测和模拟;超级并行计算机用来进行能源勘探，建立油田的三维模型，识别可能提供原油的地层形状:在超级并行机上可以模拟生物医学系统和进行遗传工程的研究，如研究蛋白质结构分子合成的分子生物学，也可以用计算机辅助结晶学研究;在军事机构中，已经用大型并行机CRAY一1
【参考文献】：
期刊论文
[1]VC++与MATLAB混合编程[J]. 许雪开. 机电工程. 2007(02)
[2]一种新的MPI Allgather算法及其在万亿次机群系统上的实现与性能分析[J]. 陈靖,张云泉,张林波,袁伟. 计算机学报. 2006(05)
[3]基于机群系统的PVM并行编程技术研究[J]. 吴维刚,董小社,何戈. 计算机应用研究. 2003(02)
[4]基于Matlab的分布式并行优化计算环境[J]. 张帆,邵之江,仲卫涛,钱积新. 系统仿真学报. 2002(09)
[5]VC与MATLAB混合编程之DLL实现方法[J]. 肖永韧,解习农,刘晓峰. 计算机工程与应用. 2001(13)
硕士论文
[1]基于MPI标准的并行计算平台的设计与实现[D]. 李永旭.东北师范大学 2007
[2]基于并行计算的线性空间算法在双序列比对中的应用[D]. 管仁初.东北师范大学 2007
[3]适用于网格环境的类MPI轻量级并行编程框架的设计与实现[D]. 陈思侃.上海交通大学 2007
[4]分布式计算技术研究与实现[D]. 徐田文.中国地质大学（北京） 2006
[5]校园计算网格建设与管理研究[D]. 段林涛.成都理工大学 2006
[6]并行计算的网格应用研究[D]. 万婷婷.广东工业大学 2006
[7]并行计算在目标识别中的应用研究[D]. 易舜昌.西安电子科技大学 2006
[8]网络并行计算的可视化研究[D]. 张信一.广东工业大学 2004
[9]面向网格的资源监控系统[D]. 刘东华.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2002
[10]基于PVM的并行计算在PC机群上的实现[D]. 纪珊珊.大连理工大学 2000
本文编号：3295219
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