集群计算机技术应用研究探析.doc

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1、集群计算机技术应用研究探析【摘要】网络技术的发展以及平行编制环境的出现，有效的提升了集体计算机的并行性以及实用性，集群计算机体系已经成为了并行体系当中的主体，本文首先简要介绍了计算机集群技术的定义，之后详细地阐述了集群计算机技术的结构及特点，并且进一步介绍了集群计算机系统的关键技术及其应用，希望能够为今后集群计算机技术的发展与运用提供切实有效的参考依据。【关键词】计算机；集群技术；应用伴随着计算机网络技术的不断发展以及深入，计算机的运行速度不断提升且其处理的性能也在不断的提升，企业也已经开始运用以太网的形式，将相对较为廉价的服务器与工作台连接到

2、一起，构成一个完整的计算机集群。这样一来就可以用更少的资金换来更快的运行速率。现如今，计算机集群的技术发展已然成为了行业当中重要的研究课题。1计算机集群技术的定义有关计算机集群的概念有很多层面上的界定，本文运用了最为先进、最为全面的一种定义来奠定研究的基础。集群的定义是在现代高速网络环境中的工作站或者是其他的中间架构，根据对应的次序来重新组合，进而构成的一种结构体制，现有的计算机可以与其他的计算机进行直接的调度与交流沟通，随着调度工作的不断开展，提升整体网络处理速率的一种网络体系。将专业化的信息转变成为我们能够读懂的语言，换句话来说，就是将设备

3、终端与网络相连接起来，从网络的层面上来看能够构成一种互相关联的组织，即便是设备终端不同也可以在同样的频道上一同进行，并集中对这些设备进行管理。在运行环节当中，终端设备相当于是在和一个群体在进行交流与沟通，集群为终端设备带来其所需要的服务，而这样的一个环节也正是集群体现其作用的环节。计算机的集群体系可以按照其性质分成两种：①集群文件体系；②NS体系。这样的两种体系都有其各自的用处。集群文件体系能够完成较多文件的编写，还能够实现大文件的编写；但是NS体系能够把文件与文件之间的分享变成现实，有着非常优异的储存性质，凭借着较高的性能以及较强的承载力，得

4、到公众的一致好评。5学海无涯2集群计算机技术的结构及特点2.1系统开发周期短因为集群体系绝大多数的网络都选用了商务的工作站以及LAN网络，这样一来，主机以及节点的管理会更为简便，并且有着更加可靠的特点。而系统研究的重心在于程序的编制以及并行性上的提升，既没有必要重新制定计算结点，又没有必要重新规划体系以及编译体系，这样一来就为我们的研发工作节省出来大量的时间。2.2用户投资风险小客户在购买传统的巨型装置或者是MPP体系的时候，就不必要再考虑其工作效益的问题，在实际的工作环节当中，经常出现因为其使用率不高而导致浪费资源的情况出现。但是集群体系不单

5、单只是一种并行的体系，其中的每一个节点都是一个独立的工作站，即便是体系整体的工作效益并不显著，但是其仍可以当作是独立的工作站来运用。2.3系统价格低因为生产的数量相对较少，之前的大型的机械或者是MPP的成本都非常的高，通常其价格都会达到几千万元。并且构建集群的作业台或者是高档PC机都是大量生产的，由于其售价低廉。又是由几台或者是几十台工作基站构建而成，能够满足对应设备的需求，而且价格非常的低廉。2.4节约系统资源因为集群体系的架构相对较为灵活，把不同体制、不同机理的工作台连接起来，这样一来我们就可以借助现有的装置来规划设计。从其运用的效益层面上

6、来考虑远远要比单级体系的效益高出很多。从另一个层面上来看，即便是用户的设备更新到最新版本，原来的那些版本较低的计算机依旧可以在其中发挥其应有的作用。2.5系统扩展性好就其模式而言，集群体系绝大多数的网络都是通用网络，体系的扩展非常的简便；就其性能而言，对于那些中、粗粒度的并行软件有着非常高的收益。2.6用户编程方便5学海无涯集群体系内部，软件的并行化只是在原有的C、C++或Fortran串行的编码中，加入对应的通信语言。用户所使用的软件程序依旧是他们原本熟悉的软件，没有必要为了新体系而做出对应的变动，这样一来就可以继承原有的程序了。3集群计算机

7、系统的关键技术及其应用集群计算机体系是一种高效并行的处理体系，借助网络来作为连接，依照对应的拓扑原则，把多个PC或是工作站关联在一起，并切合并行的软件与操作界面，来实现对应的作用。该体系其实是由多个有着计算功能的计算机借助一定的形式构成一个有着更强计算能力的群体。但是不同的集群体系其结合的简易度也是不一样的，所以，在规划集群体系的时候，就要求考虑到以下几种关键的技术工艺：3.1可扩展性集群体系要求可以加入新设备，并且能不断强化自身计算能力，所以，就要求其自身有着扩容的功能，只有这样才可以有效的减少其制作成本。通常情况下，可扩容的功能要求包含有资

8、源的可拓展性、应用可拓展性与工艺的可拓展性这三个层面。就资源层面而言，大致就是指借助提升计算机的数量，增加磁盘、内存条等存储单元，或是借助增添软件等形