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无丢失网络流量管理综述 被引量:1
1
作者 张乙然 王尚广 任丰原 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第5期1290-1306,共17页
近年来,无丢失网络在高性能计算、数据中心等领域得到了广泛应用.无丢失网络通过链路层流量控制技术保障网内交换机不会因缓存溢出而丢包,避免了数据丢失与重传,极大提高了应用的时延和吞吐量性能.然而,链路层流量控制带来的负面效应(... 近年来,无丢失网络在高性能计算、数据中心等领域得到了广泛应用.无丢失网络通过链路层流量控制技术保障网内交换机不会因缓存溢出而丢包,避免了数据丢失与重传,极大提高了应用的时延和吞吐量性能.然而,链路层流量控制带来的负面效应(拥塞扩展、死锁等)使得无丢失网络的大规模部署面临着诸多挑战.因此,引入流量管理技术来提升无丢失网络的可扩展性得到了更多关注.对应用于高性能计算领域和数据中心领域的典型无丢失网络InfiniBand和无丢失以太网的流量管理研究进展进行系统性综述,首先介绍链路层流量控制的负面影响和流量管理的目标,总结无丢失网络传统的流量管理架构.然后根据流量管理技术路线(拥塞控制、拥塞隔离、多路径负载均衡等)以及驱动的位置(发送端驱动、接收端驱动等),对InfiniBand和无丢失以太网流量管理的最新研究进展进行分类和阐述,分析对应的优势以及局限性.最后指出无丢失网络流量管理进一步研究中需要着重探索的问题,包括无丢失网络流量管理统一架构、主机内与网络联合流量管理以及面向领域应用的流量管理. 展开更多
关键词 无丢失网络 infiniband 无丢失以太网 流量管理 链路层流量控制
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Infiniband网络架构下RTI通信机制研究 被引量:4
2
作者 邢驰 李伯虎 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期327-333,共7页
复杂系统的协同仿真中需要运行支撑软件RTI(Run Time Infrastructure)来解决异构模型、异构仿真软件间的数据交互的问题.但RTI的TCP/IP通信机制却无法使得HPC(High Performance Computer)的高速网络Infiniband(IB)在仿真中发挥最大的优... 复杂系统的协同仿真中需要运行支撑软件RTI(Run Time Infrastructure)来解决异构模型、异构仿真软件间的数据交互的问题.但RTI的TCP/IP通信机制却无法使得HPC(High Performance Computer)的高速网络Infiniband(IB)在仿真中发挥最大的优势.针对这一问题,本文提出在IB网络架构下基于RDMA(Remote Direct Memory Access)通信机制对RTI进行优化,并以开源HLA项目CERTI软件为基础,研制运行在IB网络下的IB-CERTI软件,最后在不同网络环境下进行对比实验,实验结果证明了IB—CERTI软件在仿真通信中的高效性,特别是仿真邦员间的交互数据量越大,越能提高仿真数据传输效率. 展开更多
关键词 infiniband网络 RDMA CERTI 高层体系结构 高性能计算机
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用于超大Infiniband网络的负载均衡多播路由 被引量:5
3
作者 陈淑平 周慧霖 +1 位作者 何王全 漆锋滨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第5期138-147,共10页
高性能计算中,硬件支持的多播操作对应用程序性能具有至关重要的影响。Infiniband网络中现有的两类多播路由算法中,MINIHOP-MC未考虑路由均衡性问题,导致链路edge forwarding index(EFI)指数很大,严重影响多播消息性能;SSSP-MC虽然部分... 高性能计算中,硬件支持的多播操作对应用程序性能具有至关重要的影响。Infiniband网络中现有的两类多播路由算法中,MINIHOP-MC未考虑路由均衡性问题,导致链路edge forwarding index(EFI)指数很大,严重影响多播消息性能;SSSP-MC虽然部分考虑了路由均衡性问题,但其运行时间很长,不能满足超大规模互连网络的需求。提出一种负载均衡的快速多播路由算法FULB-MC,可用于存在大量多播组的超大规模互连网络环境。该算法采用自底向上的多播树构建方法,并综合利用两种负载均衡策略根据局部负载信息进行多播路由选择。还提出了新的加入/离开多播组机制,避免频繁计算多播路由问题。在各种拓扑结构、各种通信模式下对FULB-MC进行了大量测试。结果表明,在运行时间方面,FULB-MC显著低于SSSP-MC;在链路EFI指数方面,FULB-MC明显优于MINIHOP-MC,而与SSSP-MC基本相当。 展开更多
关键词 多播路由 负载均衡 超大规模互连网络 infiniband
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面向InfiniBand数据中心的区别化传输层带宽划分机制 被引量:1
4
作者 张子文 吕高锋 +2 位作者 孙志刚 王珵珺 卢锡城 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2505-2514,共10页
数据中心已经成为提供资源和服务的重要平台,在虚拟化基础上部署的多种应用对网络性能提出了更加严格和多样化的需求,从而促使改变以传统TCP为中心的传输层结构.文中从数据中心环境的特性出发,归纳得到改进数据中心网络传输层设计的3个... 数据中心已经成为提供资源和服务的重要平台,在虚拟化基础上部署的多种应用对网络性能提出了更加严格和多样化的需求,从而促使改变以传统TCP为中心的传输层结构.文中从数据中心环境的特性出发,归纳得到改进数据中心网络传输层设计的3个方向.在深入剖析InfiniBand(IB)互联传输优化相关技术的基础上,文中提出了一种更好的支持网络可感知、应用可区分、策略可管理的数据中心网络新型传输控制模型.文中对IB传输控制核心的IB拥塞控制算法及其参数进行了深入的分析,证明了在流级通过区别化的拥塞控制参数配置能够实现成比例的带宽划分.最后,在真实系统中的实验验证了通过参数的动态配置能够保持租户级的公平带宽共享,更好支持云数据中心的带宽隔离需求. 展开更多
关键词 数据中心网络 infiniband 拥塞控制 带宽隔离 传输策略
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用于高性能网络服务器的InfiniBand体系结构
5
作者 乔楠 钱德沛 +1 位作者 赵聪 黄泳翔 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2002年第10期119-121,共3页
随着Internet数据中心的快速发展 ,基于传统PCI总线的网络服务器越来越难以胜任数据密集型应用的要求。采用InfiniBand体系结构 (IBA)的高性能网络服务器可以充分发挥InfiniBand结构的优势 ,改善系统的I/O吞吐能力。首先介绍了当前总线... 随着Internet数据中心的快速发展 ,基于传统PCI总线的网络服务器越来越难以胜任数据密集型应用的要求。采用InfiniBand体系结构 (IBA)的高性能网络服务器可以充分发挥InfiniBand结构的优势 ,改善系统的I/O吞吐能力。首先介绍了当前总线技术面临的巨大问题 ,随后对InfiniBand体系结构的基本概念进行了介绍 ,对其主要特点做了深入分析 ,并将InfiniBand技术与其它互连技术做了比较 ;最后 ,提出了一个利用现有InfiniBand产品构建高性能网络服务器的结构。 展开更多
关键词 高性能网络服务器 infiniband 体系结构 交换机 存储域网 INTERNET
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基于OMNet++的大规模InfiniBand互连网络模拟系统 被引量:3
6
作者 汪鑫 林放 +1 位作者 刘轶 钱德沛 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第5期792-798,共7页
随着多核处理器的发展和计算需求的不断增长,高性能计算系统规模不断增大。使用模拟器对高性能计算系统进行模拟,对系统设计及优化有着重要的作用,互连网络模拟则是其中不可或缺的一部分。设计实现了一种基于OMNet++的大规模InfiniBand... 随着多核处理器的发展和计算需求的不断增长,高性能计算系统规模不断增大。使用模拟器对高性能计算系统进行模拟,对系统设计及优化有着重要的作用,互连网络模拟则是其中不可或缺的一部分。设计实现了一种基于OMNet++的大规模InfiniBand互连网络模拟系统,该系统通过记录的并行程序MPI消息来驱动网络仿真过程,可以模拟互连网络在程序运行过程中的工作状态,并可与消息驱动的高性能计算机模拟系统集成。通过与真实集群中节点间通信时延做对比,验证了模拟精度,并测试了模拟性能。 展开更多
关键词 互连网络模拟 OMNET++ infiniband互连网络 消息驱动
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基于Infiniband的大规模并行系统互连网络的建模与仿真 被引量:1
7
作者 苏阳明 李鹤 +2 位作者 张鹏 刘轶 钱德沛 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第11期25-29,共5页
互连网络的数学建模在大规模并行系统的研究和设计中有重要的作用,而Infiniband网络是一种广泛运用于高性能计算机系统的互连网络标准。本文对基于Infiniband的互连网络进行了分析,建立了网络延时模型,并使用该模型分析了2D-mesh和m-por... 互连网络的数学建模在大规模并行系统的研究和设计中有重要的作用,而Infiniband网络是一种广泛运用于高性能计算机系统的互连网络标准。本文对基于Infiniband的互连网络进行了分析,建立了网络延时模型,并使用该模型分析了2D-mesh和m-portn-tree两种拓扑的互连网络特性。最后通过仿真对分析模型进行了测试和评价,仿真结果表明,该模型能够合理地反映互连网络的特性。 展开更多
关键词 互连网络 infiniband 建模
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InfiniBand网络胖树路由算法分析 被引量:2
8
作者 陈忠平 赵海娣 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第A01期50-51,72,共3页
胖树拓扑结构是搭建集群和HPC比较流行的结构,它具有无阻塞传输和对分带宽的优点。本文介绍了In-finiBand子网管理和胖树结构,分析了胖树路由算法的计算过程和相关改进。
关键词 infiniband 胖树 路由算法 网络拓扑
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超算集群无损RoCEv2网络性能评测
9
作者 龙汀汀 付振新 +3 位作者 李若淼 龚翔宇 吴涛 樊春 《通信学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期113-121,共9页
为了评估无损RoCEv2网络技术在高性能计算(HPC)领域的实际表现,以无损RoCEv2、TCP/IP和InfiniBand这3种网络为测试对象,搭建HPC集群,使用主流的HPC Benchmark和科学计算应用对上述3种网络进行对比测试,获取各网络的基本性能数据以及在... 为了评估无损RoCEv2网络技术在高性能计算(HPC)领域的实际表现,以无损RoCEv2、TCP/IP和InfiniBand这3种网络为测试对象,搭建HPC集群,使用主流的HPC Benchmark和科学计算应用对上述3种网络进行对比测试,获取各网络的基本性能数据以及在科学计算应用场景下的实际表现,还测试了基于RoCEv2的240节点集群的HPL效率。实验结果表明,在超算集群中,无损RoCEv2与InfiniBand有基本相当的性能,且都显著优于TCP网络。随着集群节点数量的增加,RoCEv2网络具有较好的线性可扩展性。无损RoCEv2网络相对于InfiniBand,在保持成本优势的同时具有大致相当的性能。 展开更多
关键词 高性能计算 RoCEv2 infiniband 无损网络
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基于动态连接的RDMA可靠传输协议设计 被引量:8
10
作者 刘路 张磊 +1 位作者 曹继军 戴艺 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第8期184-190,共7页
未来100P/E级高性能计算机系统对网络的传输可靠性、性能均衡性、可扩展性方面有更高的需求。本文提出的RDMA传输模型,采取配置少量资源,动态连接使用的策略实现端到端的数据可靠传输。与传统的可靠通信协议如Infiniband相比,本方案的... 未来100P/E级高性能计算机系统对网络的传输可靠性、性能均衡性、可扩展性方面有更高的需求。本文提出的RDMA传输模型,采取配置少量资源,动态连接使用的策略实现端到端的数据可靠传输。与传统的可靠通信协议如Infiniband相比,本方案的优势为:(1)支持自动重路由,可绕过网络故障区域保证消息的可靠传输;(2)支持报文乱序到达,支持源和目的间的多路径传输,提供消息的流控机制,能较好地均衡网络整体性能,减少网络热点和缓解网络拥塞;(3)基于通信接口硬件实现可靠性数据结构,不需要消耗主存为通信建立连接,具有极高的系统可扩展性。初步测试结果表明,采取了优化措施后,该协议不会增加小于4K字节消息的传输延迟。 展开更多
关键词 可靠传输协议 RDMA 网络接口 infiniband 动态连接
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高性能计算集群中的网络技术研究与实践 被引量:8
11
作者 刘颖 陈煜 +1 位作者 林林 段媛媛 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2016年第2期90-95,共6页
随着高性能计算技术及计算规模的快速发展,网络通信速度的发展已远远落后于CPU的发展,网络性能已成为高性能计算集群发展的瓶颈。全国山洪灾害防治管理平台,需要海量数据存储能力和高速度、大容量、高精度计算处理能力,为了打破网络通... 随着高性能计算技术及计算规模的快速发展,网络通信速度的发展已远远落后于CPU的发展,网络性能已成为高性能计算集群发展的瓶颈。全国山洪灾害防治管理平台,需要海量数据存储能力和高速度、大容量、高精度计算处理能力,为了打破网络通信速度对高性能计算集群速度的制约,采用Infini Band互连结构有效的缩短网络和CPU之间的性能差距,使高性能计算集群的整体性能趋于平衡。本文结合全国山洪灾害防治管理平台高性能计算集群的建设实践,针对其中的专用网络技术研究及网络环境的搭建作了重点阐述。 展开更多
关键词 高性能计算 高性能计算集群 并行计算 网络技术 Infini BAND
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IBA的管理架构 被引量:1
12
作者 侯宗浩 董小社 +2 位作者 郑守淇 黄泳翔 乔楠 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第7期95-98,共4页
InfiniBand is new channel-based, switched-fabric technology that will be built into the next generation ofservers or IDCs and replace today's shared-bus I/O standards, such as PCI. The InfiniBand Specification def... InfiniBand is new channel-based, switched-fabric technology that will be built into the next generation ofservers or IDCs and replace today's shared-bus I/O standards, such as PCI. The InfiniBand Specification defines amanagement infrastructure that is the foundation for achieving multi-vendor interoperability in InfiniBand networks.This paper mainly depicts the management model and fundamental concepts of IBA,subnet management state ma-chine, format and usage of the Management Datagram. 展开更多
关键词 IBA 网络管理架构 计算机网络 交换机
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网络存储技术及发展趋势 被引量:41
13
作者 陈凯 白英彩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12A期1928-1932,共5页
网络存储是信息社会的关键技术.本文讨论了网络存储技术及其应用,分析了网络存储技术的应用背景,对传统存储存技术DAS的特点进行了分析,说明了传统存储技术DAS的局限性,分别讨论了目前网络存储两种主流技术NAS和SAN的特点,分析了网络存... 网络存储是信息社会的关键技术.本文讨论了网络存储技术及其应用,分析了网络存储技术的应用背景,对传统存储存技术DAS的特点进行了分析,说明了传统存储技术DAS的局限性,分别讨论了目前网络存储两种主流技术NAS和SAN的特点,分析了网络存储技术相比传统存储技术的优势,指出了NAS和SAN逐渐融合和趋势,并对DAS、NAS和SAN三种技术进行了比较说明.结合学术、市场的研究方向列举了网络存储技术的一些发展方向. 展开更多
关键词 发展趋势 网络存储 NAS SAN 光纤通道 infiniband ISCSI 互联网 存储区域网
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计算机I/O总线结构的现状与发展趋势
14
作者 赵聪 董小社 +1 位作者 乔楠 黄泳翔 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第3期157-159,共3页
With the improvement of the performance of all components of computers ,Shared Bus, which is the kernelof the traditional computer architecture,has gradually become the bottleneck of the system. This paper presents th... With the improvement of the performance of all components of computers ,Shared Bus, which is the kernelof the traditional computer architecture,has gradually become the bottleneck of the system. This paper presents thelimitations of the Shared Bus. From analyzing the new specifications of the bus ,which are used to solve the bottleneckbrought by shared bus ,it sums up the characteristics of the new technologies from their orientations in the level of thearchitecture. Then by analyzing and comparing the advantages of each new technology ,this paper points out the neworientation of the bus technology. 展开更多
关键词 计算机 I/O总线 体系结构 PCI总线 VESA总线
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IB QoS的带宽分配机制研究 被引量:1
15
作者 郑霄 陈忠平 吴志兵 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第4期127-130,134,共5页
InfiniBand(简称IB)网络的质量服务策略(简称IB QoS)能有效地分离和控制在IB网络上并发传输的不同应用负载的带宽,从而为基于InfiniBand网络互连的高性能计算(简称HPC)平台和数据中心平台用户提供网络服务的质量保障。但在IB QoS机制下... InfiniBand(简称IB)网络的质量服务策略(简称IB QoS)能有效地分离和控制在IB网络上并发传输的不同应用负载的带宽,从而为基于InfiniBand网络互连的高性能计算(简称HPC)平台和数据中心平台用户提供网络服务的质量保障。但在IB QoS机制下,高优先级权值、低优先级权值和QoS因子3个关键参数究竟如何影响带宽分配,"IBA规范"并没有明确规定,目前也缺少相关的文档说明。首先在基于当前主流IB产品的实验平台上进行大量的IBQoS带宽测试实验,总结出IB QoS带宽分配机制的重要特性:当QoS因子和高优先级权值取值确定时,随着低优先级权值的增长,高优先级VL和低优先级VL的带宽比呈锯齿形增长,锯齿的偏幅逐渐减小,且周期性达到某一定值;接着根据测试数据推测出带宽分配与高优先级权值、低优先级权值和QoS因子等3个关键变量之间的量化关系式,并通过随机抽样检测的方式验证了该关系式的正确性;最后从量化关系式出发,用数学证明的方式为前面总结的带宽分配特性找到了理论依据。 展开更多
关键词 infiniband网络 质量服务 虚通道 带宽分配 优先级权值
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基于CC-NUMA结构的IO系统设计 被引量:1
16
作者 吴吉庆 刘衡竹 王海涛 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期913-917,共5页
在被高性能计算采用较多的CCNUMA结构中,IO资源的常见组织形式是分散在各计算结点下,由各结点分散管理.这种组织形式有一些潜在的问题.首先对这些问题进行了分析,然后利用现有的IO链路技术和存储网络技术,提出了一种新的IO系统结构,并... 在被高性能计算采用较多的CCNUMA结构中,IO资源的常见组织形式是分散在各计算结点下,由各结点分散管理.这种组织形式有一些潜在的问题.首先对这些问题进行了分析,然后利用现有的IO链路技术和存储网络技术,提出了一种新的IO系统结构,并介绍了关键模块的设计.经过功能分析表明,新的IO系统结构能取得较高的性能,为全局共享分布并行IO技术的发展提供了参考. 展开更多
关键词 HyperTransport链路 infiniband网络 IO控制器
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不同网络环境下大数据系统的测试与分析 被引量:5
17
作者 朱叶青 牛德姣 +1 位作者 蔡涛 何耀 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期429-437,共9页
为了研究网络架构和通讯协议对大数据处理与应用系统效率的影响,在介绍与分析不同网络架构和通讯协议的基础上,使用以太网和Infiniband网络连接,安装TCP/IP,IPoIB和RDMA协议,构建了Hadoop,Tachyon和Spark原型系统,使用通用测试工具和例... 为了研究网络架构和通讯协议对大数据处理与应用系统效率的影响,在介绍与分析不同网络架构和通讯协议的基础上,使用以太网和Infiniband网络连接,安装TCP/IP,IPoIB和RDMA协议,构建了Hadoop,Tachyon和Spark原型系统,使用通用测试工具和例程等进行了测试.测试结果表明相比使用TCP/IP,使用IPoIB能提高Hadoop的I/O性能4.6-5.6倍,减少Tachyon数据处理的时间开销达2%-27%,减少了Spark 90%-95%的时间开销,同时Spark性能提高了46倍.此外使用RDMA相比IPoIB减少了3%-15%的系统开销.最终分析得出,高速网络架构和高效通讯协议能有效提高大数据处理系统的I/O性能、处理效率和适应能力. 展开更多
关键词 大数据处理系统 网络架构 HADOOP TACHYON SPARK infiniband IPoIB RDMA
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基于SRP的IB-SAN设计与实现 被引量:3
18
作者 姜志颖 韩冀中 王锡贵 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第4期1167-1170,共4页
介绍了基于SRP的IB-SAN的整体结构,分析了SCSI read/write命令处理过程中的两个关键问题,即数据缓冲区的内存注册/注销方法和RDMA操作的执行者获取对方数据缓冲区信息的方式。实验结果表明,SRP能够使InfiniBand网络性能得到充分发挥,系... 介绍了基于SRP的IB-SAN的整体结构,分析了SCSI read/write命令处理过程中的两个关键问题,即数据缓冲区的内存注册/注销方法和RDMA操作的执行者获取对方数据缓冲区信息的方式。实验结果表明,SRP能够使InfiniBand网络性能得到充分发挥,系统的总体I/O性能明显优于基于iSCSI协议的IB-SAN。 展开更多
关键词 网络存储 存储区域网络 小型机系统接口远程直接内存存取协议 远程直接内存存取 infiniband
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一种支持多协议的网络存储系统
19
作者 李丽 吴登勇 刘维霞 《兵工自动化》 2015年第10期52-55,75,共5页
针对目前以太网存储系统存在性能低和可扩展性差的问题,提出一种支持多协议的网络存储系统。从网络存储系统整体性能角度论证该系统硬件设计原则,给出多协议存储系统软件架构并进行性能测试。结果表明:该系统支持以太网、光纤和ib_srp... 针对目前以太网存储系统存在性能低和可扩展性差的问题,提出一种支持多协议的网络存储系统。从网络存储系统整体性能角度论证该系统硬件设计原则,给出多协议存储系统软件架构并进行性能测试。结果表明:该系统支持以太网、光纤和ib_srp网络存储协议,LIO模式性能要优于SCST模式,是多协议网络存储系统的首选。 展开更多
关键词 网络存储系统 多协议 光纤 infiniband
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基于“嵩山”超级计算机的UCX库分析与优化
20
作者 刘康 万伟 +2 位作者 刘波 李俊宏 李柱 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期274-281,共8页
UCX是一个经过生产验证的优化通信框架,适用于当前的高带宽和低延迟高速网络。UCX作为“嵩山”国产高性能计算平台的通信中间件,提高了并行编程模型在InfiniBand(IB)高速互联网络上的开发效率,同时其性能也会直接影响上层应用的通信能... UCX是一个经过生产验证的优化通信框架,适用于当前的高带宽和低延迟高速网络。UCX作为“嵩山”国产高性能计算平台的通信中间件,提高了并行编程模型在InfiniBand(IB)高速互联网络上的开发效率,同时其性能也会直接影响上层应用的通信能力。基于“嵩山”超级计算平台,对平台上的UCX框架进行分析与性能测试,在此过程中归纳IB适配器通信存在的局限性以及UCX在通信传输选择中的不合理性。针对这些问题,根据“嵩山”超级计算平台的网络架构特点,在参数层面进行调优,使得UCX适配“嵩山”平台的Socket Direct架构;在代码层面修改UCX对传输的选择逻辑,使得UCX在选出共享内存传输后不再选择网卡进行传输,从而解决节点内的进程间通信抢占HCA卡资源的问题。同时,修正UCX中KNEM共享内存的带宽设置,使UCX在共享内存CMA和KNEM传输的选择上更加合理。实验结果表明,使用优化后的UCX在100个节点间进行allgather集合通信测试时,相对优化前延迟至多降低80%,节点内alltoall集合通信延迟至多降低70%,gather集合通信延迟至多降低45%。改进后的UCX通信库为“嵩山”超级计算平台上的并行编程模型和应用提供了更好的互联网络支撑,明显提升了平台的集合通信性能。 展开更多
关键词 UCX框架 高性能计算 集合通信 infiniband协议 共享内存 消息传递接口 高速网络
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