并行系統(tǒng)零拷貝通信優(yōu)化技術的研究.pdf

1、集群系統(tǒng)在近年來已經(jīng)逐漸成為并行計算實現(xiàn)載體的主流。隨著計算結點性能的不斷提高,集群系統(tǒng)的通信性能已經(jīng)成為影響并行計算性能的一個重要因素。為了使得高性能計算達到實用化,并且滿足計算節(jié)點間通信需求,就必須提高通信系統(tǒng)的性能。但是新型的高速網(wǎng)絡常常價格昂貴,而傳統(tǒng)的低效網(wǎng)絡又因為不能滿足高性能通信需要而得不到有效利用。因此,對并行集群通信底層的通信效率進行提高,將已有的通信資源充分利用起來是目前的研究熱點之一。
　　 本文圍繞著如何

2、提高并行集群的通信效率展開研究工作,主要內容包括:
　　 1.闡述了并行計算技術的應用優(yōu)勢,并行計算的重要載體集群系統(tǒng)的發(fā)展,說明了通信系統(tǒng)的發(fā)展對集群系統(tǒng)計算效率的提高和適用范圍的擴大具有重要意義。著重研究了應用于并行計算的高性能通信優(yōu)化技術。在分析消息傳遞過程的內核代碼基礎上,分別從應用層通信、系統(tǒng)層通信、UDP/IP協(xié)議通信三方面,對并行集群系統(tǒng)通信時間開銷進行研究。根據(jù)輕量級通信協(xié)議與零拷貝通信協(xié)議的特點,有針對性的提出

3、了通信性能優(yōu)化的方法,提高通信底層的通信效率。
　　 2.在現(xiàn)有的集群試驗環(huán)境基礎上,使現(xiàn)有的零拷貝技術更具有實用價值和應用性能。通過對靜態(tài)緩沖區(qū)分配、動態(tài)緩沖區(qū)分配策略進行分析比較,并且針對復雜的應用層協(xié)議,提出一種不依賴操作系統(tǒng)或特殊硬件支持的,可自控的緩沖區(qū)管理的集群零拷貝通信優(yōu)策略。經(jīng)過并行測試、Ping-pong測試、socket通信傳輸速率測試、cpu利用率測試等試驗。結果表明,經(jīng)過優(yōu)化后的通信系統(tǒng)和原有系統(tǒng)相比在數(shù)