Введение
Глава 1. Анализ кластерных вычислительных систем и методов распределения задач 14
Классификация параллельных компьютеров и систем 14
1.1.2. Обзор современных суперкомпьютерных систем СНГ 15
1.2. Особенности организация кластерных вычислительных систем 19
1.3. Классификация кластерных вычислительных систем 21
1.1. Структуры кластеров, построенных на разных аппаратных платформах на примере кластеров МЭИ И ХТУ 22
1.5. Принципы организации памяти кластерной вычислительной системы на примере кластера МЭИ И ХТУ 24
1.6. Коммутационные среды кластерной вычислительной системы 25
1.7. Анализ современных методов распределения задач...
1.7.1. Режимы функционирования кластерных вычислительных систем 27
1.7.2. Управление ресурсами в распределенных вычислительных системах 28
1.7.3. Планировщики кластерных вычислительных систем 29
1.8. Модели и алгоритмы назначения задач наКВС 30
1.8.1. Понятие назначения задач на КВС 30
1.8.2. Обзор моделей распределения ресурсов и алгоритмов назначения 32
1.9. Постановка задачи решаемой в диссертации 41
1.9.1. Формальное описание модели кластерной вычислительной системы 41
1.9.2. Формализованное описание класса задач 43
1.9.3. Задача эффективного назначения фрагментов параллельных программ на вычислители КВС 45
1.9.4. Постановка задачи 46
Основные результаты и выводы 47
Глава 2. Экспериментальное исследование характеристик кластерных вычислительных систем, построенных на разных аппаратных платформах 49
2.1. Предложенные тестовые программы для исследования факторов,
влияющих на время выполнения параллельных программ 52
2.2. Результаты выполнения тестовых программ 54
2.3. Разработка тестовых MPI-программ для исследования коммуникационной среды кластера 63
Основные результаты и выводы 69
Глава 3. Модель и алгоритм назначения фрагментов параллельных программ на вычислители КВС 71
3.1. Оценка ожидаемого результата времени выполнения параллельных программ на КВС 71
3.2. Оптимизационная модель назначения фрагментов параллельных программ на вычислители КВС 78
3.2.1. Словесное описание математической модели, используемой в диссертации для моделирования процесса выполнения параллельных программ на КВС в зависимости от варианта назначения 79
3.2.2. Аналитическая зависимость времени выполнения параллельных программ от характеристик КВС и варианта назначения фрагментов параллельных программ на вычислители КВС 81
3.2.3 Оптимизационная модель обобщенного вида задачи назначения 89
3.2.4 Имитационная модель по интервалам времени для задач назначения 90
3.3 Генетический алгоритм назначения вершин графа алгоритма на КВС 95
Основные результаты и выводы 107
Глава 4. Анализ эффективности разработанного алгоритма назначения 108
4.1 Критерии эффективности алгоритма назначения 108
4.2. Анализ критерии эффективности от количества вычислителей и алгоритма назначения 109
4.3. Экспериментальные исследования эффективности выполнения параллельных программ при разных вариантах назначения на КВС 112
4.4. Методика назначения фрагментов параллельных программ на вычислители КВС 121
4.4.1. Предварительная оценка эффективности выполнения параллельных программ 121
4.4.2. Формальное представление класс решаемой задачи и КВС 126
4.4.3. Тестирования КВС для получения характеристик
необходимых для имитационной модели 127
4.4.4. Назначения фрагментов 1111 на вычислители КВС 127
4.4.5. Оценка результатов выполнения 1111 на КВС 128
Основные выводы и результаты
