高性能计算机集群应用性能分析软件的研究与应用

发布时间：2017-06-30 13:20

  本文关键词：高性能计算机集群应用性能分析软件的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着地震勘探技术的不断发展,石油勘探地震处理领域对高性能计算机集群的性能需求也在不断的增加,高性能计算机集群的应用性能直接影响着地震资料处理的工作效率。对于一个拥有多套集群、不同架构的高性能计算机集群的计算中心,必须对其进行科学的应用性能分析、寻找性能瓶颈才能进行合理的性能优化,从而提高集群的整体性能。本文的研究是在某处理中心高性能计算机集群的硬件架构之上完成的,针对现有的四套由不同厂家生产的不同硬件架构的高性能计算机集群,对各套集群进行深入的分析与研究,并对针对这四套集群开发的应用性能分析软件的各项功能进行研究与应用,通过应用性能分析软件找到集群性能瓶颈,有目的性的研制了一套高性能计算机集群性能优化综合技术,提高了集群的整体性能。论文首先针对高性能计算机集群的技术特点,对高性能计算机集群的发展历程、概念、组成以及其所有拥有的特点进行了深入的分析;其次对某处理中心的四套高性能计算机集群进行了分析与研究,从各个集群的硬件层、网络层、应用系统层面进行认真细致的研究,进而研发出一套功能完善、精细化的应用性能分析软件。同时对各个关键性能指标进行了深入的研究并对应用性能分析软件各项功能进行了详细的描述。通过该软件对各项性能指标进行分析,并找出性能瓶颈,然后从硬件级、系统级、应用程序级、微架构级对高性能计算机集群进行了性能优化。最后对应用性能分析软件以及性能优化技术在高性能计算机集群上的应用实例进行了分析与研究。该软件以及相应的优化技术已经在某处理中心的四套高性能计算机集群上得到了应用,应用效果良好。
【关键词】：高性能计算机集群 性能瓶颈 应用性能分析 性能优化
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP38
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 选题的工程背景、目的及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 主要研究内容11
• 1.4 论文的组织与安排11-13
• 第二章 高性能计算机集群技术特点及处理集群构成研究13-21
• 2.1 高性能计算机集群的技术特点13-14
• 2.1.1 高性能计算机集群的发展历程13
• 2.1.2 高性能计算机集群概念及组成13-14
• 2.1.3 高性能计算机集群特点14
• 2.2 地震资料处理集群概述14-15
• 2.3 IBM128集群15-16
• 2.3.1 IBM128集群硬件15-16
• 2.3.2 IBM128集群网络16
• 2.3.3 IBM128集群计算机应用系统16
• 2.4 IBM512集群16-17
• 2.4.1 IBM512集群硬件16
• 2.4.2 IBM512集群网络16-17
• 2.4.3 IBM512集群计算机应用系统17
• 2.5 HP512集群17-19
• 2.5.1 HP512集群硬件18
• 2.5.2 HP512集群网络18
• 2.5.3 HP512集群应用系统18-19
• 2.6 HP128集群19-20
• 2.6.1 HP 128集群硬件19
• 2.6.2 HP128集群网络19-20
• 2.6.3 HP128集群应用系统20
• 2.7 本章小结20-21
• 第三章 应用性能分析软件功能实现21-43
• 3.1 监控关键指标研究21-23
• 3.1.1 CPU类资源性能指标21-22
• 3.1.2 内存类资源性能指标22
• 3.1.3 网络类资源性能指标22-23
• 3.1.4 磁盘类资源性能指标23
• 3.2 应用性能分析软件构建23-25
• 3.3 应用性能分析软件安装25-26
• 3.4 应用性能分析软件的应用26-42
• 3.4.1 性能数据文件管理27-30
• 3.4.2 性能分析窗口管理30-31
• 3.4.3 关键性能指标展示31-34
• 3.4.4 性能特征曲线图展示34-35
• 3.4.5 个性化设置35-38
• 3.4.6 事件选择38-41
• 3.4.7 布局控制41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 高性能计算机集群性能优化综合技术研究43-55
• 4.1 性能优化综合技术研究43-44
• 4.2 硬件级性能优化技术44-46
• 4.2.1 网络交换性能优化44
• 4.2.2 集群系统整合44-45
• 4.2.3 节点配置升级45
• 4.2.4 BIOS参数调优45-46
• 4.3 系统级性能优化技术46-47
• 4.3.1 网络吞吐调整46
• 4.3.2 系统服务优化46-47
• 4.4 应用程序级性能优化技术47-50
• 4.4.1 Omega地震资料处理应用负载的调整和优化47-48
• 4.4.2 Geocluster叠前时间偏移并行模块参数调优48-50
• 4.5 微架构级性能优化技术50-54
• 4.5.1 bzero函数说明50
• 4.5.2 原系统调用的bzero函数50-51
• 4.5.3 新研发的bzero函数51-53
• 4.5.4 升级libc子模块和加载高效bzero函数操作步骤53
• 4.5.5 性能对比测试53-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第五章 应用性能分析软件及性能优化技术在集群上的应用55-66
• 5.1 应用性能分析软件应用实例55-57
• 5.2 高性能计算机集群性能优化技术实践应用57-64
• 5.2.1 在Omega地震资料处理软件中的应用效果57-60
• 5.2.2 在GeoCluster地震资料处理软件中的应用效果60-64
• 5.3 经济分析与市场前景64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-70

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本文编号：502084