大規(guī)模數(shù)值模擬在武器物理、激光聚變、電磁環(huán)境、工程力學和材料科學等重大領域發(fā)揮著重要的作用,是理論和實驗之外的科學研究“第三支柱”。近年來,隨著數(shù)值模擬應用的日益復雜化和并行規(guī)模的不斷提升,許多應用軟件體現(xiàn)出日益顯著的數(shù)據(jù)通信瓶頸,嚴重制約其并行擴展性和執(zhí)行性能。當前,高性能計算已經(jīng)進入十億億次計算時代,并開始向百億億次邁進。然而,與十年千倍的浮點計算增速相比,數(shù)據(jù)通信性能的改進遠不成比例,這加劇了大規(guī)模數(shù)值模擬應用的通信瓶頸。本文主要關注并行科學和工程應用中廣泛使用的批量點對點通信。點對點通信在典型的科學和工程應用的通信操作中占據(jù)的總數(shù)的90%。由于大部分數(shù)值模擬應用采用BSP方式實現(xiàn)并行化,其通信常常以批量點對點的方式進行。批量點對點消息需要同時傳輸大量不同來源和目的、不同長度的消息流,在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡上將產(chǎn)生顯著的網(wǎng)絡擁塞,從而顯著降低網(wǎng)絡性能,影響應用的可擴展性和執(zhí)行性能。論文以研究批量點對點通信的并行調度方法作為總目標,從定量刻畫批量點對點通信擁塞行為的通信擁塞模型、擁塞避免的批量點對點通信調度算法和擁塞避免的批量點對點通信調度算法的并行化方法三個方面開展工作,論文的主要研究內... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景和意義
    1.3 研究目標與內容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內容
第二章 國內外相關研究發(fā)展和趨勢
    2.1 大規(guī)模數(shù)值模擬應用概述
    2.2 通信性能預測和建模研究現(xiàn)狀
    2.3 大規(guī)模并行應用通信性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀
第三章 定量刻畫批量點對點通信擁塞行為的通信擁塞模型
    3.1 研究背景
    3.2 流近似的包級模型
    3.3 動態(tài)時間步加速方法
    3.4 實驗測試與分析
    3.5 結論和總結
第四章 避免網(wǎng)絡擁塞的批量點對點通信調度策略
    4.1 研究背景
    4.2 基于批量點對點的擁塞避免通信調度
    4.3 實驗部分
    4.4 結論和總結
第五章 擁塞避免的批量點對點通信并行調度算法
    5.1 研究概述
    5.2 實驗設置
    5.3 通信復雜度對NIC擁塞的影響分析
    5.4 基于避免NIC擁塞思想的通信調度策略
    5.5 批量點對通信調度算法并行化策略
    5.6 結論和總結
第六章 總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3014688