基于infiniband体系架构的集群计算机互联系统的研究

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1、上海大学硕士学位论文基于Infiniband体系架构的集群计算机互联系统的研究姓名：徐志斌申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：徐炜民20070101上海大学硕士学位论文摘要随着超级计算机的发展，尤其是集群计算机的发展，如何提高集群计算机互联网络的传输效率．从而提高集群计算机的效率，成为亟待解决的问题。Infiniband技术的出现很大程度上解决了这个问题。由于采用光纤互联，并提供了专用的通信协议，使得通信速率最大可达30Gb／s，从而极大地缓解了节点的计算速度快，而网络通信速度慢这一矛

2、盾。Infiniband体系架构的主要特点如下：实现了远程直接内存访问(RDMA)，从而实现了零拷贝，进一步降低了CPU占用率．提高了通信效率；实现了链路级的流量控制，有效降低了丢包率：提供了多种通信服务，包括可靠连接，可靠数据报，不可靠连接和不可靠数据报，由于篇幅有限，本文只介绍了可靠连接服务；提供了虚通道机制以复用通信信道，提高了带宽的利用率。本文的研究成果主要有以下几项：本文首先对lnfiniband协议做了深入的剖析。其次，对基于lnfiniband的集群计算机系统进行了性能评测，性能评测

3、的指标包括通信延迟、吞吐量和CPU负载。最后，本文提出了一种改进的RDMA实现，使得RDMA不仅能应用于大报文的传输，也能应用于小报文和控制报文的传输。从而使得传输小报文和控制报文的时延平均降低了24％关键词：集群计算机、通信系统、Infiniband、RDMAV上海大学硕士学位论文ABSTRACTItbecomesmornandmoresignificanttoimprovetheefficiencyofcommunicationsystemofclusterwiththedevelopment

4、ofcluster．Theadventoflnfinibandsolvestheproblemthattheperformanceofnodedoesnotmatchtheperformanceofthecommunicationsystem．Themainfeaturesoflnflnibandarchitecture(IBA)areasfollows：ImplementingtheRemoteDirectMemoryA∞essorRDMA．Providinglink-levelflowcont

5、roLProvidingfourkindsofservicetypeincludingreliableconnection，reliabledatagrom，unreliableconnection，unreliabledatagrom．Providingvirtuallanemechanism·ThethreemaincontributionofthisdissertationnroasfeIlow：First，thisdissertationillustratestheinfinibandar

6、chitecture．Sencond，thisdissertationevaluatestheperformanceofinfinibandbasedcommunicationsystemofcluster．Last，thisdissertationimprovestheRDMAimplementationtobringtheRDMAtonotonlylargemessagesbutalsosmallmessagesandcontrolmessages．Thelatencyoftransmitio

7、nofthesmallmessageandthecontrolmessagecanbereducedby24％inaverage．Keywords：Cluster,CommunicationSystem，lnfiniband，RDMAVI上海大学硕士学位论文原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本论文使用授权

8、说明竺丑堡；同乙7o本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：墟皇兰蛄燧名彳纽整吼盟国沙]，也Ⅱ上海大学顽上学位论文第一章绪论1．1课题来源本课题来源于上海大学网格E研究院资助项目，项目编号：200301．3。1．2课题研究的目的和意义随着超级计算机的发展，尤其是集群计算机的发展，如何提高集群计算机互联网络的传输效率，从而提高集群计算机的效率