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第l9卷第2期湖北财经高等专科学校学报2007年4月25日

Vo1．19N0．2JournalofHubeiCollegeofFinancenadEconomicsApr．25，2007

集群计算机技术应用

李艳华

(湖北财经高等专科学校，湖北武汉430077)

[摘要]网络技术发展和并行编程环境的出现，充分提高了集群计算机的并行性和可用性，集群计算

机系统成为并行处理的主流。

[关键词]并行计算；技术；集群计算机

[中图分类号]TP31[文献标识码]B[文章编号]1009—170X(2007)02—0062—03

计算机软硬件及算法的改进及提高，对高性能PVM和MPI，由于其开放性，因而受到许多大学和

计算技术提出了更高的要求。由于单颗处理器计算研究机构的广泛重视。大多数系统的并行编程环境

性能无法在短时间内成线性增长，现阶段高性能计是建立在一般的Unix操作系统之上，尽量利用商

算机都是采用各种并行技术的并行机。用系统的研究成果，减少系统的开发与维护费用。

集群计算机由这些并行编程工具和高效的中间件

一、集群计算机系统是并行处理的主流

软件完成系统的资源管理及相互协作，提供给用户

1．集群计算机提速度的前提基础是微处理器一个易于使用、高性能、高可用的并行环境。集群计

和网络技术的进步。集群计算机是利用高速通信网算机的中间件软件为用户提供了好用的应用开发

络将一组高性能工作站或高档PC网络结构连接起工具，使用户编程、调试和管理像在单机上一样方

来，在并行程序设计及可视化人机交互集成开发环便。同时中间件软件应具有容错功能，当系统软、硬

境支持下，统一调度，协调处理，实现高效并行处理件发生各种异常事件或故障时，提供给用户持续的

的系统。从结构和结点间的通信方式来看，它属于服务，充分提高集群计算机的并行性和可用性。

分布存储系统，主要利用消息传递方式实现各结点

二、集群计算机实现的关键技术

之间的通信。目前已实现和正在研究中的集群系统

大多采用现有商用工作站l代和通用LAN网络，这1．快速消息通信系统集群计算机是基于高速

样既可以缩短开发周期，又可以利用最新的微处理通信网络互连而构成的系统。网络性能的好坏对集

器技术。群计算机并行计算效率的提高、处理问题的适应范

2．中间件软件是集群计算机应用的关键围以及系统的可扩展性都有很大影响。通信延迟时

并行编程环境的出现使得集群计算机的使用间是衡量网络性能的重要因素，它包括协议软件处

和开发更为方便。伴随着集群计算机的发展，近年理开销和网络硬件处理时间。高速网络硬件虽然降

来出现了多个并行编程工具，如PVM，MPI，低了网络的传输延迟，但并没有减少通信软件的处

Fxpress，Linda，P4等。这些工具适应的平台非常广，理开销，由于软件处理开销所占比重过大，在很大

应用程序在这些系统上的可移植性较好。特别是程度上阻碍了高速网实际性能的提高，因此，在使

[收稿日期]2007—04—02

昨者简介】李艳华(1979一)，女，湖北公安人，湖北财经高等专科