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(xué)和材料科學(xué)等重大領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,是理論和實(shí)驗(yàn)之外的科學(xué)研究“第三支柱”。近年來(lái),隨著數(shù)值模擬應(yīng)用的日益復(fù)雜化和并行規(guī)模的不斷提升,許多應(yīng)用軟件體現(xiàn)出日益顯著的數(shù)據(jù)通信瓶頸,嚴(yán)重制約其并行擴(kuò)展性和執(zhí)行性能。當(dāng)前,高性能計(jì)算已經(jīng)進(jìn)入十億億次計(jì)算時(shí)代,并開(kāi)始向百億億次邁進(jìn)。然而,與十年千倍的浮點(diǎn)計(jì)算增速相比,數(shù)據(jù)通信性能的改進(jìn)遠(yuǎn)不成比例,這加劇了大規(guī)模數(shù)值模擬應(yīng)用的通信瓶頸。本文主要關(guān)注并行科學(xué)和工程應(yīng)用中廣泛使用的批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信在典型的科學(xué)和工程應(yīng)用的通信操作中占據(jù)的總數(shù)的90%。由于大部分?jǐn)?shù)值模擬應(yīng)用采用BSP方式實(shí)現(xiàn)并行化,其通信常常以批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式進(jìn)行。批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)消息需要同時(shí)傳輸大量不同來(lái)源和目的、不同長(zhǎng)度的消息流,在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)上將產(chǎn)生顯著的網(wǎng)絡(luò)擁塞,從而顯著降低網(wǎng)絡(luò)性能,影響應(yīng)用的可擴(kuò)展性和執(zhí)行性能。論文以研究批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的并行調(diào)度方法作為總目標(biāo),從定量刻畫(huà)批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信擁塞行為的通信擁塞模型、擁塞避免的批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信調(diào)度算法和擁塞避免的批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信調(diào)度算法的并行化方法三個(gè)方面開(kāi)展工作,論文的主要研究?jī)?nèi)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)工程物理研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 研究背景和意義
    1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究發(fā)展和趨勢(shì)
    2.1 大規(guī)模數(shù)值模擬應(yīng)用概述
    2.2 通信性能預(yù)測(cè)和建模研究現(xiàn)狀
    2.3 大規(guī)模并行應(yīng)用通信性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀
第三章 定量刻畫(huà)批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(jí)模型
    3.3 動(dòng)態(tài)時(shí)間步加速方法
    3.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
    3.5 結(jié)論和總結(jié)
第四章 避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信調(diào)度策略
    4.1 研究背景
    4.2 基于批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的擁塞避免通信調(diào)度
    4.3 實(shí)驗(yàn)部分
    4.4 結(jié)論和總結(jié)
第五章 擁塞避免的批量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信并行調(diào)度算法
    5.1 研究概述
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
    5.3 通信復(fù)雜度對(duì)NIC擁塞的影響分析
    5.4 基于避免NIC擁塞思想的通信調(diào)度策略
    5.5 批量點(diǎn)對(duì)通信調(diào)度算法并行化策略
    5.6 結(jié)論和總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3014688