Luận Văn Nghiên cứu hệ thống cụm máy tính xử lý song song rocks và ứng dụng

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU .vii
DANH MỤC HÌNH VẼ . viii
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU 1
CHƯƠNG 2. CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ SONG SONG . 4
2. 1. Các kiến trúc xử lý song song . 4
2. 1. 1. SISD 6
2. 1. 2. SIMD 7
2. 1. 3. MISD 7
2. 1. 4. MIMD . 8
2. 2. Các hệ thống xử lý song song . 8
2. 2. 1. Các hệ thống tính toán đa nhân . 8
2. 2. 2. Các hệ thống đa xử lý đ ối xứng 9
2. 2. 3. Các hệ thống tính toán phân tán 10
2. 2. 3. 1. Các hệ thống tính toán lưới . 10
2. 2. 3. 2. Các hệ thống xử lý song song cực lớn . 12
2. 2. 3. 3. Các hệ thống tính toán cụm 12
CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG ROCKS 16
3. 1. Giới thiệu 16
3. 1. 1. Tổng quan . 16
3. 1. 2. Kiến trúc của HPC Cluster sử dụng Rocks 17
3. 1. 3. Rocks và Rolls 18
3. 2. Cài đặt . 20
3. 2. 1. Cấu hình 20
3. 2. 2. Cài đặt frontend 20
3. 2. 3. Cài đặt hàng loạt các compute node . 24
3. 3. Kiến trúc hệ thống . 25
3. 3. 1. Quy tắc đặt tên của Rocks . 25
3. 3. 2. Về cơ sở dữ liệu cluster . 28
3. 3. 3. Về sơ đồ cơ sở, file cơ sở và quá trình cài đặt một compute node . 34
3. 4. Quản trị . 39
3. 4. 1. Tổng quan . 39
3. 4. 2. Frontend quản trị cluster như thế nào? . 40
3. 4. 3. Các tác vụ quản trị cơ bản . 43
3. 4. 3. 1. Cài đặt lại một compute node trong lần boot PXE tiếp theo 43
3. 4. 3. 2. Xem và thay đổi các cấu hình mạng 48
CHƯƠNG 4. LẬP TRÌNH SONG SONG VỚI MPI . 50
4. 1. Các mô hình lập trình song song 50
4. 1. 1. Mô hình bộ nhớ chia sẻ . 50
4. 1. 2. Mô hình đa luồng . 51
4. 1. 3. Mô hình truyền thông điệp 52
4. 1. 4. Mô hình song song dữ liệu 53
4. 2. Các ưu điểm của mô hình truyền thông điệp . 54
4. 2. 1. Phổ biến 54
4. 2. 2. Khả năng mô tả 54
4. 2. 3. Dễ gỡ lỗi hơn 55
4. 2. 4. Hiệu năng 55
4. 3. Giới thiệu về MPI 55
4. 4. Mục tiêu của MPI 56
4. 5. Các đặc điểm của MPI 56
4. 6. Khác biệt giữa các bản cài đặt bằng C và C++ của MPI . 58
4. 7. MPI trên Rocks 58
4. 8. Viết chương trình Hello World . 59
4. 9. Các hàm MPI cơ bản . 64
4. 8. 1. Hàm MPI_Init 64
4. 8. 2. Hàm MPI_Finalize 65
4. 8. 3. Hàm MPI_Comm_size . 65
4. 8. 4. Hàm MPI_Comm_rank . 65
4. 10. Giá trị trả về của các hàm MPI . 66
4. 11. Về các khái niệm Nhóm, Ngữ cảnh và Bộ liên lạc 66
4. 12. Liên lạc giữa các tiến trình 67
4. 13. Xây dựng một ứng dụng tự trị 70
4. 14. Về mối quan hệ giữa kích thước bài toán và chi phí tính toán . 75
4. 15. Phương hướng xây dựng một ứng dụng MPI 77
CHƯƠNG 5. CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG TRÊN HỆ THỐNG ROCKS 78
5. 1. Thiết lập môi trường 78
5. 2. Mã nguồn ứng dụng . 79
5. 3. Biên dịch và chạy ứng dụng 86
5. 4. Kết quả thử nghiệm . 86
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN 89
PHỤ LỤC 1. SƠ LƯỢC VỀ CÁCH PHÁT TRIỂN ROLL MỚI . 90
PHỤ LỤC 2. LIÊN LẠC GIỮA CÁC TIẾN TRÌNH MPI 99
PHỤ LỤC 3. SỬ DỤNG MPI ĐỂ TÍNH TÍCH PHÂN . 102
PHỤ LỤC 4. SỬ DỤNG MPI ĐỂ TÍNH TOÁN SỐ PI 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 109