本文關鍵詞：基于Torque的異構集群平臺調度算法的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著高性能計算產業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的研究機構和商業(yè)公司向這一領域投入大量的人力和物力資源。而集群作為高性能計算的一種重要方式，以其高可擴展性和高性價比等優(yōu)勢在高性能計算中占據(jù)越來越重要的地位。隨著GPU通用計算的發(fā)展，GPU異構集群正漸漸成為集群的主流架構。 Torque是一種非常常見的開源集群管理系統(tǒng)，廣泛應用于高校和其他研究機構的集群環(huán)境中。Torque在資源管理方面很強大，支持超過1500個計算節(jié)點，幾乎支持全部的UNIX/Linux系操作系統(tǒng)并且在不斷更新。但是在作業(yè)調度方面，Torque比較薄弱，其調度算法過于簡單，同時也無法支持GPU作業(yè)的調度。本文設計并實現(xiàn)了一種面向異構集群的、基于自學習的動態(tài)負載均衡調度算法，，對Torque的調度功能進行了擴展。然后設計實現(xiàn)了圖像卷積算法和X.264視頻編碼這兩個GPU應用實例，對擴展后的Torque系統(tǒng)進行了測試，發(fā)現(xiàn)其能很好地支持GPU作業(yè)并且在性能上得到了很大的提升。
【關鍵詞】：異構集群 Torque GPU 任務調度
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP38;TP301.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 論文背景7-9
• 1.1.1 高性能計算與集群7-8
• 1.1.2 GPU 異構集群8-9
• 1.2 相關技術及研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 集群管理系統(tǒng)的相關研究9
• 1.2.2 作業(yè)調度的相關研究9-10
• 1.3 本文的主要研究工作10
• 1.4 章節(jié)安排10-13
• 第二章 集群管理與作業(yè)調度概述13-23
• 2.1 主流集群管理系統(tǒng)的介紹13-15
• 2.1.1 CONDOR14
• 2.1.2 LVS14-15
• 2.1.3 COMS15
• 2.2 調度算法的介紹與分析15-19
• 2.2.1 作業(yè)調度過程16-17
• 2.2.2 常見的調度算法17-19
• 2.3 調度器的相關介紹19-21
• 2.3.1 集中式調度器19-20
• 2.3.2 分布式調度器20
• 2.3.3 分層式調度器20-21
• 2.4 本章小結21-23
• 第三章 支持 GPU 的 Torque 集群平臺的擴展23-41
• 3.1 Torque 概述23-24
• 3.2 構建基于 Torque 的異構集群平臺24-26
• 3.2.1 硬件平臺搭建24
• 3.2.2 軟件部署24-26
• 3.3 Torque 體系結構和工作流程分析26-29
• 3.3.1 Torque 體系結構26-28
• 3.3.2 Torque 工作流程分析28-29
• 3.4 Torque 的源碼分析29-36
• 3.4.1 關鍵數(shù)據(jù)結構分析29-32
• 3.4.2 調度模塊的分析32-36
• 3.4.3 Torque 作業(yè)調度的缺陷與不足36
• 3.5 支持 GPU 的 Torque 系統(tǒng)的擴展36-40
• 3.5.1 GPU 資源的獲取和保存36-39
• 3.5.2 作業(yè)請求 GPU 資源的解析39
• 3.5.3 節(jié)點篩選時增加對 GPU 資源的匹配39-40
• 3.6 本章小結40-41
• 第四章 面向異構集群的自學習調度算法設計與實現(xiàn)41-53
• 4.1 算法提出的背景及意義41
• 4.2 問題描述和相關定義41-42
• 4.2.1 問題描述41-42
• 4.2.2 相關概念的定義42
• 4.3 面向異構集群的自學習調度算法的設計42-44
• 4.4 關鍵問題及其解決方法44-52
• 4.4.1 負載信息的采集44-45
• 4.4.2 性能的統(tǒng)一化描述45-46
• 4.4.3 基于剩余性能的任務分配46-47
• 4.4.4 作業(yè)的跟蹤與記錄47-48
• 4.4.5 基于自學習的負載變化估計48-51
• 4.4.6 針對 GPU 作業(yè)的特殊考慮51-52
• 4.5 本章小結52-53
• 第五章 應用實例與性能評價53-59
• 5.1 實驗環(huán)境53-55
• 5.2 實驗用例與結果分析55-58
• 5.2.1 實驗用例55-56
• 5.2.2 實驗結果與分析56-58
• 5.3 本章小結58-59
• 第六章 總結與展望59-61
• 致謝61-63
• 參考文獻63-66

【相似文獻】

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  本文關鍵詞：基于Torque的異構集群平臺調度算法的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：358224