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单套网络与多套网络通信性能的比较与分析 单套网络与多套网络通信性能的比较与分析 潘轲汤志忠都志辉 (清华大学计算机科学与技术系,北京100084) 摘要目前,以单套网络作为通信系统的机群广泛应用于科学计算中,为了进一步提高机群计算处理能力,引入了多 套网络作为机群通信系统多套网络能够明显地提高机群的通信性能,但是怀疑其应用性能是否也有相应的提高为了 解决疑问,在GM通信系统的基础上实现了双套网络的通信系统(PCS),并全面而又具体地对GM和PCS进行性能比较, 实验数据表明:在通信性能方面,PCS的带宽比GM提高了98.4%,而延迟只增加了0.31xs～0.5s;在应用性能方面,对于 通信量比较大,大消息比较频繁的应用程序,PCS能够取得很好的性能提高,如IS程序,执行时间减少了25.3%,而对于 小消息通信比较频繁的应用程序,性能会略有下降,如LU程序,执行时14增加了0.4% 关键词机群单套网络多套网络非并行通信并行通信 文章编号1002—8331一(2006)27-0129-05文献标识码A中图分类号TP393.03 PerformanceEvaluationbetweenNon—parallelCommunication andParallelCommunication PANKeTANGZhi—zhongDUZhi—hui (Depa~mentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084) Abstract:Inthepastfewyears,non—parallelcommunicationclustershavebeenwidelyusedinhigh—performance clustersofcomputers.WiththedevelopingofSMPclusters,thehigherperformanceofcommunicationisrequired.Besides theimprovementofhardware,scientistsattempttootheradvancedcommunicationmethods,oneofwhich,parallel communicationbetweenmultiplenodes,isthemostsolution.Theparallelcommunicationcanobviouslyenhancetheclusters performance,butsomepeopledoubtthatitsapplicationperformanceisimprovedaccordingly.Soaseriesof comprehensiveevaluationiscarriedontocompareandanalyzethenon-parallelcommunicationandparallelcommunication concerningperformanceofcommunicationandapplication.Thedatacomesoutthatinthewayofcommunication performancethebandwidthofPCSiswider98.4%thanthatofGM,meanwhilethedelayisonly0.31.Ls-.-O.5slonger;and thatinthewayofapplicationperformancePCShashigherimprovementthanGMwhenthecommunicationoflarge messagesisfrequent,suchasIS,theruntimeofPCSisless25-3%thanGM;whilePCSissomeworsethanGMwhenthe communicationoflittlemessagesisfrequent.suchasLU,theruntimeofPCSismore0.4%thanGM. Keywords:clustersofcomputer,single—routecluster,multiple-routecluster,non—parallelcommunication,parallelcommu— nication 1引言 机群是通过高性能网络将若干台独立的计算机连接而成 的系统,凭着其较高的性价比和标准统一等多方面的优点,已 成为高性能计算机系统中的主流结构而在机群系统实现过程 中,通信系统是影响整个系统性能的关键因素… 目前,采用SMP服务器作为结点的机群系统被普遍采用. 随着单个结点计算能力的增强,要求机群通信性能也需要有