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1、第26卷第2期水利水电科技进展2006年4月Vol.26No.2AdvancesinScienceandTechnologyofWaterResourcesApr.2006计算机集群的搭建、测试与应用张磊,姜弘道,潘海琳(河海大学土木工程学院,江苏南京210098)摘要:介绍了计算机集群搭建的软硬件环境,如节点的构建、系统的构建、操作系统的选择、SSI的构建等,分析了集群搭建中的总线、网络技术并以一个高性能计算机集群为例说明了搭建过程。通过两个基准测试程序包对集群进行了性能测试,以一个集群应用实例说明该集群解决实际问题的作用。结果表明该集群的浮点运算峰值达到理论
2、值的60%以上,集群的单向带宽实测值与理论值比较接近,数据包很小时,系统往返延迟很小,其MPI环境性能很好,解决实际问题的加速效果非常明显。关键词:计算机集群;集群搭建;性能测试;高性能计算;网络技术中图分类号:TP393.18文献标识码:B文章编号:10067647(2006)02006505Building,testing,andapplicationofhighperformancecomputerclusters//ZHANGLei,JIANGHongdao,PANHailin(CollegeofCivilEngineering,Hoha
3、iUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Thesoftwareandhardwareenvironmentinbuildingclusterswasintroduced,includingtheconstructionofnodes,system,andSSIandselectionofoperationsystem.Thebusandnetworktechnologyforclusterbuildingwerealsoanalyzed.Anexampledemonstratedtheconstructionprocess,a
4、ndtheperformancetestingwasperformedbyuseoftwoprogrampackages.Theapplicationoftheclustertopracticalproblemsdemonstratesthatthepeakvalueoffloatingpointarithmeticoperationexceeds60%ofthetheoreticalvalue,themeasureddataofbandwidthisclosetothetheoreticalvalue,andtheroundtriplatencyisrathersm
5、allifthedatapackageissmall.Moreover,withhighperformanceofMPIenvironment,theeffectofthecomputerclusteronacceleratingthesolutionofpracticalproblemsisoutstanding.Keywords:computercluster;clusterbuilding;performancetesting;highperformancecomputation;networktechnology新时期水利事业的发展对高性能计算提出了愈也可
6、以是PC机或者SMP机(对称多处理机);它的来愈高的要求,如大型调水工程对水量、水质的统一互联网络通常是商品化网络或专用互联网络;集群调度与管理;特高坝、特大型地下洞室群的复杂结构的各个节点有自己完整的操作系统。静动力非线性分析;大江大河洪水实时预报、多库联1集群的搭建合调度与决策等等。高性能计算的硬软件环境已从大型超级计算机发展到由微机或工作站加高速网络集群的搭建主要指硬件和软件的选择和安装。组成的集群,再进一步发展到能实现共享资源、协同硬件方面主要是节点的构建以及系统的构建;软件工作的网格。搭建一个高性能计算的环境已不是可方面包括操作系统的选择、SSI(单一系统
7、映像)的构[1]望不可及的事情,以下主要介绍计算机集群的搭建建、编程环境的选择以及作业管理系统的选择。及其性能测试。11硬件的选择和安装集群是一组独立的计算机(节点)的集合体,节硬件是整个集群系统的物理基础,硬件的选择点间通过高性能的互联网络连接,各节点除了可以主要取决于用户对集群的功能、性能以及价格等因作为单一的计算资源供交互式用户使用外,还可以素的要求。协同工作并表现为一个单一的、集中的计算资源供111节点构建并行计算任务使用。集群是一种造价低廉、易于构集群的节点可以是工作站也可以是普通的PC[1]筑并且具有较好可扩放性的并行机体系结构
