构架Linux环境下基于MPICH的工作站机群

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1、万方数据网络与通信中文核心期刊《微计算机信息>(管控一体化)2006年第22卷第3-3期文章编号：1008-0570(2006)03—3—0124—03构架Linux环境下基于MPICH的工作站机群ConstructCOWBasedonMPICHinLinuxEnvironment(1．重庆工学院；2．武汉中国地质大学)洪雄1戴光明2冷春霞2Hong，XiongDai，GuangmingLeng，Chunxia摘要：本文详细地介绍了在Hnux环境下如何构架基于MPICH的工作站机群，给出了具体的步骤和基本配置过程。最后采用并行求和算法、矩阵相乘并行算法和Multiset

2、s并行归并算法在该机群上进行实验测试。测试结果表明，该机群并行计算环境运行正常、稳定，该机群比在windows2000环境下的并行效率高1．12％。关键词：并行计算；工作站机II￥；MPICH中图分类号：TP316文献标识码：AAbstract：InLinuxenvironment，howtoconstructClusterofWorkstationsbasedonMPICHisintroducedinthispaper．Itprovidesthedetailsofthebasicconfiguration．FinallyweusetheCOWtotestthepara

3、llelsumalgorithm，matrixmultipleparallelalgorithmandparallelmerger-taxisalgorithmformultisets．TestingresultsshowthattheCOWworksstablyandnormally．Thisparallelefficien—cy(1．12％)isproducedinLinuxhigherthanWindows2000．Keywords：ParallelComputing；ClusterofWorkstations；MPICH1引言随着超大规模集成电路(VLSI)和I

4、ntemet网络技术的快速发展，基于网络的工作站机群COW(ClusterofWorkstations)成为当今并行计算的主流技术。并行计算(ParallelComputing)．简单地说，就是在并行计算机上所作的计算。并行计算就是平常所说的高性能计算(HighPerformanceComputing)、超级计算(SuperComputing)。随着计算机和计算方法的飞速发展，并行计算机系统及其相关技术也发展得越来越成熟。世界各国纷纷投人大量的人力、物力、财力研究和发展并行计算．如美国的HPCC计划、ASCI计划等。1997年6月．由Intel公司和Sandia国家实验

5、室联合研制的MPP(MassivelyParallelProcessors)系统ASCIOptionRed，世界上第一台万亿次高端并行机诞生了．于是各国的超级计算机纷纷崛起。目前，由日本宇宙开发事业团、日本原子能研究所及海洋科学技术中心于2003年3月15日向新闻界公开了将于3月底正式启动的”地球模拟器”。地球模拟器配备有5120个处理器，理论峰值运算性能可达40太拉FLOPS(浮点演算／秒)。是一台处理能力惊人的超级计算机。其性能可与10万。20万台个人电脑相匹敌。工作站性能的迅速提高和价格日益下降以及高速网络产品的陆续问世，使得这种新型的并行计算系统COW应运而生。

6、该系统将一群工作站用某种结构的网络互连起来，充分利用各工作站的资源，统一调洪雄：助教本文得到湖北省自然科学基金(2003ABA045)的资助度、协调处理，以实现高效并行运算。和对称多处理机SMP和大规模并行机MPP相比，COW在实用上具有一些明显的优点，如投资风险小、编程方便、系统结构灵活、性能／价格比高、能充分利用分散的计算资源和可扩充性好等。对于一般的用户，通过一个普通的局域网就可以搭建一个工作站机群。工作站机群变得如此吸引人，是因为实验表明，它能够高效地执行一些并行任务，而且它们不受政策与经济条件的限制。工作站机群可以由那些在晚上或周末”空闲”的PC机或工作站组成

7、。事实上，由台式计算机构成这样的系统无需任何额外的投资。2系统结构简介工作站机群的构建实际上就是局域网的构建，只是由于使用目的不同，在拓扑结构、服务模式以及相应的软件平台的配置上与LAN有所不同。本文构建的工作站机群由四个节点机通过互连网络连接而成，构成一个对等模式的100BASE—TX以太局域网．如图1所示。Node(i)为节点机的名字．其中互连网络采用实达16端口10／lOOMbpsHub连接．4台节点机采用联想启天4000P4处理器，CPU1．5G，内存为256MB。系统的软件环境为RedHatLinux9．0，并行运行环境为MPI