【正文】 ity)。但是當CPU的個數(shù)超過某一閾值，象SMP這些多處理機系統(tǒng)的可擴展性就變得極差。圖1. 幾種計算機系統(tǒng)的可擴展性集群系統(tǒng)的優(yōu)點并不僅在于此，下面列舉了集群系統(tǒng)的主要優(yōu)點：1. 高可擴展性：如上所述。簡單的說，高性能計算(HighPerformance Computing)是計算機科學的一個分支，它致力于開發(fā)超級計算機，研究并行算法和開發(fā)相關軟件。但如果考慮到采用大規(guī)模生產(chǎn)的商用計算機和同樣是大規(guī)模生產(chǎn)的商用LAN及ATM網(wǎng)絡來制造的話，主要都是如下兩種架構。在這個系統(tǒng)中，處理器是以系統(tǒng)總線、交叉開關或其它專有網(wǎng)絡與內(nèi)存連接在一起。這就制約了它的進一步的發(fā)展。在這里我們叫它作節(jié)點，這些節(jié)點均使用它的網(wǎng)絡接口連接到互連網(wǎng)絡，并通過網(wǎng)絡通信。 大量成熟而各具特色的集群軟件，如ROCKS　CLUSTERS、OPENMOSIX、OSCAR等。這種混合編程模式充分利用了內(nèi)存共享和信息傳遞機制的特點，被公認為是最有效的編程模式。 光電材料、凝聚態(tài)理論計算。 交換能力達到1Gbps的以太網(wǎng)絡系統(tǒng)。系統(tǒng)建設拓撲圖：軟件系統(tǒng)：基于集群架構的要求，在軟件系統(tǒng)方面，我們建議以NPACI　ROCKS　CLUSTER來組建我們的高性能計算集群。整個運算過程中，主控節(jié)點控制整個系統(tǒng)，負責分派任務，為從節(jié)點機提供文件服務和對外的網(wǎng)絡連接；同時也是計算節(jié)點。輔助系統(tǒng)：另外，為保證系統(tǒng)使用壽命、穩(wěn)定性和長時間的正常運轉，以下幾個方面的設備也是須謹慎對待的。其次，方案中整體的散熱系統(tǒng)的考慮。ROCKS CLUSTERS以性能優(yōu)秀、成熟和穩(wěn)定的REDHAT　ADVANSCE　SERVER為開發(fā)基礎，完全按照我們所介紹的SMP集群的分布式架構進行開發(fā)。ROCKS CLUSTERS對于故障節(jié)點的管理思想是，在硬件修復完成后，此節(jié)點只需接入集群網(wǎng)絡即會自動完成文件的下載與安裝，無需人為干預。首先有來自最球最大的處理器生產(chǎn)商的大力支持，專為CLUSTER高性能計算開發(fā)的一系列套件：intel mpi并行環(huán)境、intel mkl數(shù)學函數(shù)庫、TOTALVIEW、MPI DEBUG工具等。 龐大的的開發(fā)團隊 ROCKS CLUSTERS龐大的開發(fā)團隊包括NPACI自身、San Diego Superputer Center,UCSD(加利福尼亞圣迭戈分校超級計算機中心)、Millennium Group at UC Berkeley(位于加利福尼亞伯克利大學的開發(fā)團隊)、Scalable SystemsPte Ltd in Singapore(新加坡可升級系統(tǒng)有限公司以及OpenSCE in Thailand(泰國開放式可升級集群開發(fā)環(huán)境)等。交換機在集群計算過程中承擔著重要的數(shù)據(jù)交換功能，是集群計算性能的重要影響因素，我們建議采用1000M交換機，可選品牌有華為3Com、Sisco。在版本方面，視不同的硬件有i38X8664及IA64三個版本；目前總版本號為VERSION 。 服務器端的安裝：使用BASE ROLLS CD引導系統(tǒng)，在安裝過程中可以設置集群系統(tǒng)的基本信息如集群名稱、網(wǎng)絡參數(shù)及分區(qū)大小等，而集群并行環(huán)境、計算用的數(shù)學庫等集群系統(tǒng)參數(shù)則會通過預先設置優(yōu)化好的大量的安裝腳本自動完成。那我們可能以通過指令clusterfork ps –U$USER完成，系統(tǒng)會在當前節(jié)點順序列出每一個節(jié)點的節(jié)點名稱及工作狀況。測試包括High Performance Linpack (HPL)與LLCBench(Low Level Architectural Characterization Benchmark Suite)兩個方面。一般來說比較合理的實際峰值都只有理論峰值的百分之四十到五十左右，而且這樣的情況也是在同構的平臺下才能得到這樣的效果。Linpack使用幾個線性代數(shù)方程，使用高斯消元法在分布式內(nèi)存計算機上按雙精度(64 bits)算法，測量解線性方程的密集系統(tǒng)所需的時間。HPL版Linpack一般用于TOP500超級計算機站上的并列式超級計算機。(一般針對于SMP來說)HPL與其前輩不同，因為，使用者可以選擇矩陣的規(guī)模（問題規(guī)模）。使用基準測試一般需要和收集的信息包括：R: 它是系統(tǒng)的最大的理論峰值性能，按GFLOPS表示。 Rmax: 在Nmax規(guī)定的問題規(guī)模下，達到的最大GFLOPS。雖然最好值取決于系統(tǒng)的計算/通信性能比，但有代表性的良好塊規(guī)模是32到256個間隔。測試兩端都使用nonblocking的方式來接收（無阻塞方式）和發(fā)送。它使用的方法和Bandwidth很類似，唯一不同的是在Roundtrip中slave進程收到消息后不再是發(fā)送4個位的數(shù)據(jù)給master，而是直接把接到的數(shù)據(jù)回傳回去。它向每個節(jié)點發(fā)送一個數(shù)據(jù)鏡像，我們可以通過這個測試了解數(shù)據(jù)廣播包的發(fā)送性能AlltoAll 使用Broadcast方法來實現(xiàn)每個節(jié)點到每個結點之間的傳送數(shù)據(jù)。了解這個瓶頸有利于在設計MPI程序時避免這些開銷。它的目標是獲得系統(tǒng)的Cache性能的最優(yōu)參數(shù)。它通過讀取Cache中的數(shù)據(jù)到register中Cache Write這個程式和Read類似，它通過指定的循環(huán)寫入不同向量長度的包，以便測試我們的Cache寫入數(shù)據(jù)的帶寬。在這個程式中會有兩次內(nèi)存的操作，第一次是從memory/cache中讀取我們的數(shù)據(jù)到register中，第二次是將register的數(shù)據(jù)寫入到我們的cache中。這個測試主要是得到我們C庫中執(zhí)行Memset（）函數(shù)的效能。當然你也可以改變，你可以在Makefile文件里面修改。其中矩陣與矩陣已經(jīng)在上面的LinPach測試中看見了。BLASBech是使用C語言來調(diào)用BLAS（使用Fortran寫的）的程序，并且它能夠動態(tài)的分配我們的內(nèi)存。Xeon?－，采用800MHz前端總線，支持EM64T技術（64位內(nèi)存擴展技術）二級緩存2MB全速二級緩存，集成于CPU內(nèi)部內(nèi)存標配2GB雙通道DDR2 RECC PC3200內(nèi)存容量：6個或8個DIMM插槽，支持高達12 /16GB內(nèi)存尋址空間內(nèi)存（支持128MB到2GB DIMM；內(nèi)存必須成對安裝）集成雙通道內(nèi)存控制器，支持雙路交叉存取模式，類型：72位DDR2 533/400 ECC Registered SDRAM,240針DIMM插槽單個DIMM可支持容量：128MB,256MB,512MB,1GB, 2GBECC錯誤探測功能：修正單位錯誤，探測雙位錯誤存儲控制器集成雙通道Ultra320 SCSI控制器, 內(nèi)建RAID0、1功能；集成雙通道IDE控制器集成雙通道SATA150控制器, 內(nèi)建RAID0、1功能RAID控制器可選高性能Ultra320 SCSI RAID卡，實現(xiàn)RAID0/1/5/50等高級RAID應用網(wǎng)絡環(huán)境集成兩個1000M網(wǎng)卡（支持10BASET、100BASETX和1000BASETX,RJ45輸出），支持PCIExpress技術提供更高網(wǎng)絡帶寬圖形控制器主板集成ATI Rage XL PCI視頻控制器，集成8MB視頻內(nèi)存光盤驅動器52倍速IDE接口CDROM軟盤驅動器 鍵盤/鼠標(選配)PS/2接口104鍵盤 PS/2接口 鼠標擴展性能存儲擴展性內(nèi)部存儲：最多支持6個1英寸SCSI硬盤，可選熱插拔模組外部存儲：支持外置存儲方式（單機外部擴展磁盤陣列柜或高可用雙機模式）I/0擴展槽擁有1個PCIE、1個PCIX 64位/133MHz插槽，支持全高、半高擴展卡內(nèi)部設備接口2個Ultra 320 LVD SCSI接口2個SATA接口2個IDE接口，1個軟驅接口外部設備接口2個RJ45網(wǎng)絡接口2個USB 接口1個PS/2鼠標接口/1個PS/2鍵盤接口1個顯示接口1個串口　1個并口兼容操作系統(tǒng)SCSI配置Microsoft Windows 2000 Server中英文版Microsoft Windows Server 2003系列中英文版Red Hat Linux Red Hat Enterprise Linux 集成SCSI RAID配置（0或1）Microsoft Windows 2000 Server中英文版Microsoft Windows Server 2003系列中英文版Red Hat Linux 外插SCSI RAID配置（0、0+5）Microsoft Windows 2000 Server中英文版Microsoft Windows Server 2003系列中英文版Red Hat Linux Red Hat Enterprise Linux 管理特性服務器監(jiān)視CPU溫度、電壓監(jiān)測和風扇監(jiān)測管理軟件可選遠程服務器管理軟件其他特點工作環(huán)境溫度工作(系統(tǒng)):5176。C電源電壓220V 4763Hz電源功率480W服務器2U專用電源整機尺寸(高) 445(寬) 640(深)(mm)隨機軟件五舟服務器驅