摘要:
本文介绍基于MPI和Linux的集群系统的构建和应用. 随着计算机应用的日趋复杂,对计算机系统超过当前可能提供的计算速度的需求总是不断增长.如何满足科学计算的要求,快速而有效地提高计算速度成为计算机科学迫切需要解决的问题之一.解决这一问题最为快速而且有效的方法是将多台计算机连接起来构成集群并行计算系统,使它们能够协同求解同一问题. 本文在系统研究集群并行计算系统结构,应用类型,以及应用需求的基础上,构建了一个小型的基于MPI和Linux的集群系统.并且在该集群系统上成功实现了GeoFEM软件的移植. 本文主要取得以下成果: (1) 以最小成本建立了基于MPI的COW型的PC集群并行系统.本系统利用实验室现有的PC机和局域网资源,在Linux,MPICH等免费软件平台上构建而成,以最小成本实现了高性能并行计算机;为GeoFEM系统的移植实现提供了必需的硬件基础. (2) 构建的集群并行计算系统具有良好的灵活性和可扩展性.系统通过NFS,NIS,RSH服务器的配置实现了集群并行系统的网络服务.系统内所有运算节点均可通过对这些服务器的配置,随时按用户使用要求进行增减,集群系统节点管理简便;为系统运算能力升级打下了良好的基础. (3) 硬件资源达到最大利用率.本集群并行系统所有节点机在不进行并行计算时,均可单独作为个人用户计算机使用,灵活性强. (4) 在已构建的集群系统上成功实现了GeoFEM的安装,调试和运行.通过对MPI,C,C++,FORTRAN90编译器等GeoFEM使用环境的分析,配合对GeoFEM软件系统的安装参数含义的理解,摸索出了适合本集群并行系统的GeoFEM安装参数.
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