网格中具有任意根结点的多层已知拓扑型广播通信算法

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1、网格中具有任意根结点的多层已知拓扑型广播通信算法王丽苏德富(广西大学计算机与信息工程学院，南宁530004)E—mail：typmail@163con摘要网格是第三代的Intemet的核心技术，它正引起人们的广泛注意，其中GLOBUS是最具有代表性的网格项目。该文在分析研究G1obus的MPICH—G2中的已知拓扑型广播算法的基础上，提出了关于对该算法的改进，使之可以适应于广播操作的根进程为任意进程的一般情况。关键词网格MPICH—G2集合通信广播已知拓扑型广播文章编号1002—8331-(2004)11-0139—03文献标识码A中图分类号TP393AMultilevelTopolog

2、y-awareBroadcastAlgorithmwithanArbitraryRootintheGridWangLiSuDefu(CollegeofComputerandInformationEngineering，GuangxiUnversity，Nanning530004)Abstract：TheGridisthethirdInternetkerneltechnology，ithasreceivedmuchattentionofpeople，andGlobusistheoneofthemostrepresentativegriditems．Thepaperstudiesandimp

3、rovesthemultileveltopology—awareintheMPICH—G2ofthedtomakeitsatisfytheinstancethattherootofabroadcastisanarbitraryprocess、Keywor~：Grid，MPICH-G2，Collectiveoperation，Broadcast，Topology—awarebroadcastl引言在位于两个不同位置(即站点A和站点B)的四个资源上。给通今天，随着Internet的发展，一些低成本的商业组件正在信拓扑结构图增加一个虚拟的根结点，则该图可以看作是一个改变着人们使用计算机的方式。

4、在这种技术背景下，使得人们通信拓扑结构树。但是需要注意的是，层次标号并不是从这个可以将地理上分布的各种各样的计算资源，例如各种计算机，虚拟的根结点开始的。存储系统，数据源，各种专门的科学仪器等，集群或连接成一个单独的、统一的资源来使用。对于这种形式以前人们称为“元计算”或“无缝的、可扩展的计算”或“全球计算”，现在人们一般将Level0这种形式称为“计算网格”。21世纪的科学问题解决框架将是基于这种异构的复杂的“网格”I2j。Levell该文以最著名的网格项目——Gl0bus作为研究背景，分析研究了GlobusToolkit2．2中的MPICH—G2。MPICH—G2是Lewl2MPI1

5、．1版本在网格环境下的实现，它为网格应用程序的进程之间的集合通信提供了一种在网格环境下最优的算法——多Lewl3层已知拓扑型集合通信算法。但是上述算法只是考虑了rank为0的进程(即p0为根进程)作为根进程的特殊情况，对于一般情况，即广播的根进程是任意一个P时，算法应该是怎样图l一个MPI应用程序的多层拓扑结构树的?该文提出了自己的方法，只要对rank为0的进程为根进程的特殊情况的算法稍微做一些改进，就可以满足广播的根进程如图l所示，每层都表示一个不同的通信连接，可以利用是任意一个P的一般情况。不的通信协议进行通信，．笔者根据每层的通信速度的快慢(即延迟的大小)对各层通信连接进行排序，结

6、果如下：2根进程为p0的多层已知拓扑型广播算法f1为了方便以下的阐述，这里举例说明。图1描述了一个MPI的应用程序，该应用程序包括l2个进程，这12进程分布基金项目：广西教育厅资助项目(编号：桂字2001(401))作者简介：王丽(1976一)，女，硕士，研究方向为并行与分布式计算，网络安全等。苏德富(1939一)，男，教授，硕士研究生导师，目前主要研究方向有并行分布式计算、电子商务、网络安全等。计算机工程与应用2004．1】1392．1计算出color表结果如表4所示。首先要弄清color的含义，那么究竟什么是color呢?color表4LevelSetsofcommunicating

7、processes就是每一层的cluster在其所在层的唯一标识。color表如表10{PO，P4}所示。1{P0，P2}{P4，P8}表1color表2{P0}{P2，P3}{P4}{P8}LevelP0PlP2P3P4P5P6P7P81'9Pl0Pll3{P0，P1}{P4，P6}{i}8，PIO}0000000000000I4{P4，P5}{P6．P7}{P8．IX)}{PIO，P11}100001111111l2001122