拥塞避免的批量点对点通信并行调度方法研究

发布时间：2021-02-02 12:20

　　大规模数值模拟在武器物理、激光聚变、电磁环境、工程力学和材料科学等重大领域发挥着重要的作用,是理论和实验之外的科学研究“第三支柱”。近年来,随着数值模拟应用的日益复杂化和并行规模的不断提升,许多应用软件体现出日益显著的数据通信瓶颈,严重制约其并行扩展性和执行性能。当前,高性能计算已经进入十亿亿次计算时代,并开始向百亿亿次迈进。然而,与十年千倍的浮点计算增速相比,数据通信性能的改进远不成比例,这加剧了大规模数值模拟应用的通信瓶颈。本文主要关注并行科学和工程应用中广泛使用的批量点对点通信。点对点通信在典型的科学和工程应用的通信操作中占据的总数的90%。由于大部分数值模拟应用采用BSP方式实现并行化,其通信常常以批量点对点的方式进行。批量点对点消息需要同时传输大量不同来源和目的、不同长度的消息流,在现代通信网络上将产生显著的网络拥塞,从而显著降低网络性能,影响应用的可扩展性和执行性能。论文以研究批量点对点通信的并行调度方法作为总目标,从定量刻画批量点对点通信拥塞行为的通信拥塞模型、拥塞避免的批量点对点通信调度算法和拥塞避免的批量点对点通信调度算法的并行化方法三个方面开展工作,论文的主要研究内... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景和意义
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
第二章 国内外相关研究发展和趋势
    2.1 大规模数值模拟应用概述
    2.2 通信性能预测和建模研究现状
    2.3 大规模并行应用通信性能优化研究现状
第三章 定量刻画批量点对点通信拥塞行为的通信拥塞模型
    3.1 研究背景
    3.2 流近似的包级模型
    3.3 动态时间步加速方法
    3.4 实验测试与分析
    3.5 结论和总结
第四章 避免网络拥塞的批量点对点通信调度策略
    4.1 研究背景
    4.2 基于批量点对点的拥塞避免通信调度
    4.3 实验部分
    4.4 结论和总结
第五章 拥塞避免的批量点对点通信并行调度算法
    5.1 研究概述
    5.2 实验设置
    5.3 通信复杂度对NIC拥塞的影响分析
    5.4 基于避免NIC拥塞思想的通信调度策略
    5.5 批量点对通信调度算法并行化策略
    5.6 结论和总结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3014688