beowulf并行计算系统的研究与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第32卷第l1期计算机工程2006年6月11ot。32妇nComputerEngineeringJune2006·工程应用技术与实现·文章编号：lo0428(2006)ll一)242—3文越标识码·A中田分类号：TP316．8Beowulf并行计算系统的研究与实现祝永志，王国仁(1．曲阜师范人学计算机科学学院，EJ照276826；2．东北大学信息与工程学院，沈阳l10004)擅妥：由高档微机或RISC工作站通过高速局域网连接呵成的集群系统的实现，使高性能计算机从研究与应用领域走进普通领域。

2、该文介绍了如何在Linux操作系统下基干分布式存储结构构造一个由普通微机组成的Beowulfl并行计算系统的方法。通过编制的并行计算算法对该Beowulf系统进行了并行效率的实际测试，测试结果表明该Beowulf系统具有很高的并行计算效率和并行加速比。关t诃：消息传递接口；Beowulf；并行计算；LinuxStudyandimplementation0fBeowulfParallelComputingSystemZHUYongzhi．WANGGuoren(1+CollegeofComputerScienceQufuNormalUniv

3、ersity，Rizhao276826；2．FacultyofInformationScienceandEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110004)[AbstractlClustersystem，realizedbyseniorcomputerorRISCworkstationsthroughlocalinternet’Sconnection，hasputthehighcharacteristiccomputersfromresearchandpractiseareatotheco

4、nlmonarea．Thispaperintroduceshowt()establishBeowulfclustersystemunderLinuxincommonPCwhichisbasedondistributedmemorystructure+TestsusingaparallelcomputingalgorithmmeasuretheparallelefficiencyofthisBeowulfsystem．ResultsshowthatthisBeowulfsystemcouldrtlnhighparallelcomputin

5、gefficiencyandparallelspeedup．[Keywords]Messagepassinginterface；Beowulf；Parallelcomputing；Linuxl概述2Beowulf集群系统倚介随着人类科学技术的发展进步，高科技领域的计算越来集群，是由一组独立的计算机系统构建的一个松耦合的越复杂，高性能并行计算的规模也呈指数级递增。同时，人多处理机系统，系统中各进程借助网络实现通信、共享内存们对于计算的需求空前提高，它的应用朝着如下几点趋势发传递信息，从而实现分布式并行计算。一组廉价的微机协同展：地理上高度

6、分散，数据量庞大，信息流多维化，数据通工作可以达到超级计算机的性能。目前，集群已经成为各高信和管理的处理工作量甚至超过了传统的数据计算处理的工性能计算机厂商的研究热点。作量等。20世纪90年代末期，Linux操作系统不断走向成熟。它高性能并行计算机大致可分为4类：f1)多向量处理系统；的健壮性不断增强，并且提供了GNU软件和标准化的PVM、f2)基于共享存储的多处理机；f3)基于分布存储的大规模并行MPI消息传递机制，最重要的是Linux在普通PC机上提供处理系统；(4)基于RISC工作站或高档微机通过高速互连网了对高性能网络的支持，这

7、样就大大推动了基于Linux的集络连接而成的集群计算机系统。第(1)和第(3)类系统由于研制群系统的发展。1994年，DonaldBecker等人构建了一台由费用及成本较高等因素，其市场受到一定的限制。第f2)类系以太网连接的拥有l6个DX4处理器的集群。他们称此集群统由于受到结构限制，处理器数目不可能做得很大。集群计计算机为Beowulf。Beowulf系统将一些松散的计算资源——算机由于具有投资风险小、可扩展性好、可继承现有软硬件普通的PC机做成一个集群，实现以前只能由并行计算机完资源和开发周期短、容易编程等突出特点，目前已很快成为

8、成的高性能计算。Beowulf系统所具有的价格优势是传统的并行处理的热点和主流，在国内外受到普遍重视。并行计算机所无法比拟的。近年来，随着微机性价比的提高和以太网等局域网技术通常在Beowulf集群上运行的