MPP的應(yīng)用程序通常要求I／o到二級

存儲器具有低延遲的聚合高帶寬。該要求可

以用內(nèi)部并行 x／o子系統(tǒng)來滿足。這些子系

統(tǒng)由一些專用I／o節(jié)點組成，每個節(jié)點稀有

自己的處理器、存儲器和若干磁盤。

大規(guī)模并行處理機(含有數(shù)十個處理器

到數(shù)千個處理器)正成為高性能計算機的一

種主要體系結(jié)構(gòu)。大多數(shù)主要的計算機廠商

都出售有一定并行度的計算機，而許多較小

的廠商剮專門制造 MPP機．這些機器的目

標(biāo)針對著重大挑戰(zhàn)中的各種問題和通用的計

算任務(wù)．

MPP體系結(jié)構(gòu)設(shè)計與任何計算機一樣

都必須使計算、存儲器帶寬和容量、通信能力

以及 I／o保持勻衡．過去的大部分設(shè)計研究

集中于基本計算和通信的軟硬件 最近設(shè)計

人員已將設(shè)計重點轉(zhuǎn)移到MPP中I／o子系

統(tǒng)的軟硬件。因此，目前大多數(shù)MPP機都有

一 種基于。內(nèi)部并行 I／o子系統(tǒng)”的體系結(jié)

構(gòu)。在這些計算機中這種包含一批 I／o節(jié)

點，每個節(jié)點管理并提供對一組磁盤的I／O

存取。各 x／o節(jié)點通過系統(tǒng)中連接各計算機

節(jié)點的同一開關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接到其他節(jié)點。

本文將研究為什么許多MPP機使用并

行I／o子系統(tǒng)，這種子系統(tǒng)最好采用什么結(jié)

構(gòu)．以及如何實現(xiàn)這種子系統(tǒng)．我們還將討論

并行文件系統(tǒng)及其用戶接口如何才能利用并

行I／o為各種應(yīng)用增強服務(wù)

奉文討論的各種系統(tǒng)基率上都是緊密耦

式存儲器和SIMD(單指令流多數(shù)據(jù)流)機。

我們將討論三種節(jié)點類壟：計算節(jié)點經(jīng)優(yōu)化

后可以完成浮點和數(shù)值計算，除了分頁、5f導(dǎo)

(booan~)和操作系統(tǒng)軟件外不帶本地磁盤。

I／o節(jié)點包含系統(tǒng)的=級存儲器并提供并行

文件系統(tǒng)服務(wù)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點提供與外部數(shù)據(jù)服

務(wù)器和海量存儲器系統(tǒng)的連接。有些情況下，

單個節(jié)點能夠提供多種服務(wù)類壟。飼如，同一

節(jié)點通常既處理 I／o功能，又處理阿關(guān)功

能

2．為什么使用內(nèi)部并行

i／o子系統(tǒng)

基于多 I／O節(jié)點的并行 I／O子系統(tǒng)在

計算節(jié)點和 x／o節(jié)點之間允許并行傳送數(shù)

據(jù)。因為它基于MPP的內(nèi)部高性能開關(guān)網(wǎng)

絡(luò)而不是外部網(wǎng)絡(luò) ，所以它能夠有效處理由

并行程序產(chǎn)生的小型分段請求。增加 I／O節(jié)

點或磁盤就能遞增帶寬和容量，以增加計算

節(jié)點的數(shù)量和速度．并行 x／o子系統(tǒng)通過在

多節(jié)點上分散x／o操作來提供負(fù)載分布。它

還能夠在遇到故障時提供可靠性，在某系統(tǒng)

單元失效或被替換時保持?jǐn)?shù)據(jù)的可用性

內(nèi)部并行x／o子系統(tǒng)與外部服務(wù)器相

比具有眾多優(yōu)點。與海量存儲器系統(tǒng)相比，子

系統(tǒng)能更有效地處理分段請求．而且處理的

延遲時間更低 計算節(jié)點和I／o節(jié)點之間的

通信寧可通過一種可靠的低延遲消息傳送協(xié)

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·髓 · 電子計算機

議或共享存儲器，也不使用由LAN連接的

文件服務(wù)器的慢速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議．此外，子系統(tǒng)還

能更有效地存儲共享和重用數(shù)據(jù)。與一組用

LAN連接的小型文件服務(wù)器相比，這種子系

統(tǒng)仍能提供較低的延遲和更高的帶寬．

向MPP機增加高性能 I／O硬件花費根

高。但是，并行 I／O子系統(tǒng)能夠更有效地利

甩機器。捌如，減步對外部文件服務(wù)器的請

求。如果I／O節(jié)點和計算節(jié)點使用相同的體

系結(jié)構(gòu)，與開發(fā)單獨的外部 I／O子系統(tǒng)的成

本相比，靜眵大大減步開發(fā)成本。

開發(fā)并行 I／O子系統(tǒng)似乎與以網(wǎng)絡(luò)為

中心的通用計算相矛盾，其中I／O由網(wǎng)絡(luò)上

專用的服務(wù)器來完成。實際上，

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的超级计算机子系统,大规模并行巨型机的并行I/O子系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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