集群式高性能計(jì)算系統(tǒng)研究

陳紅梅 張紀(jì)英

摘 ?要： 研究了集群的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主要優(yōu)勢(shì)，以及集群式高性能計(jì)算系統(tǒng)的誕生;分析了集群式高性能計(jì)算系統(tǒng)的架構(gòu)和構(gòu)建方式，集群構(gòu)建包括網(wǎng)絡(luò)部署、存儲(chǔ)系統(tǒng)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)、管理節(jié)點(diǎn)、登錄節(jié)點(diǎn)等部分。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于Linux的集群式高性能計(jì)算系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 集群技術(shù); 高性能計(jì)算; 系統(tǒng)架構(gòu); 集群構(gòu)建

中圖分類號(hào)：TP399 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1006-8228（2015）07-13-02

Research of high performance computing cluster

Chen Hongmei， Zhang Jiying

（Jianghan University Institute for Interdisciplinary Research， Wuhan， Hubei 430056， China）

Abstract： This paper researches the system architecture and the main advantages of the cluster， then analyzes the framework of the high performance computing cluster. The high performance computing cluster is composed of computing network， management network， storage system， compute nodes， log-on nodes， etc. On the basic of the above research， Jianghan University built the high performance computing cluster based on Linux.

Key words： cluster technology; high performance computing; framework of the high performance computing cluster; cluster building

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苡?jì)算的需求越來越迫切。高性能計(jì)算已被公認(rèn)為繼理論科學(xué)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)之后的第三大科學(xué)研究方法，是科技創(chuàng)新的重要手段[1]。在當(dāng)前社會(huì)情況下，高性能計(jì)算已經(jīng)成為一個(gè)國家綜合實(shí)力的體現(xiàn)，對(duì)國家戰(zhàn)略的發(fā)展有著重要影響。由此可見，高性能計(jì)算機(jī)是信息產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，是現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)研究、社會(huì)服務(wù)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中一種極為重要且不可或缺的戰(zhàn)略工具。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和處理器性能的迅速提高，讓越來越多的人開始用相對(duì)便宜的以太網(wǎng)把相對(duì)廉價(jià)的服務(wù)器連接起來組成集群使用，從而以較少的代價(jià)獲得較高的性能。集群已成為高性能計(jì)算機(jī)研究開發(fā)的一個(gè)方向，尤其是基于Linux的集群式高性能計(jì)算系統(tǒng)就有“窮人的超級(jí)計(jì)算機(jī)”之說。

1 計(jì)算機(jī)集群技術(shù)

1.1 集群的概念

集群就是一組相互獨(dú)立的、通過高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)能夠協(xié)同工作，并對(duì)外表現(xiàn)為一個(gè)集成單一的計(jì)算機(jī)資源。美國著名的阿伯……