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随着计算机硬件技术的高速发展,处理器和网络性能迅速提高,价格日益下降,并行计算逐渐从传统的超级计算平台转移到集群平台上。Beowulf集群系统由于良好的性价比,己成为广大科研和教育部门解决高性能计算需求的最佳方案。Beowulf集群的性能也受到前所未有的广泛关注,因此对所构建的集群进行性能评测是十分必要和有意义的。
集群性能评测的关键在于评测方案的设计。为了使评测方案更具有通用性,即既可评测同一集群系统不同软硬件配置对性能的影响,又可以评测不同集群系统之间的性能,整体上按照层次化的观点,使用通用的基准测试程序设计评测方案。该方案通过对各个性能指标的测量和计算,主要评测Beowulf集群三个方面的性能,依次是底层结构性能、浮点运算性能和并行运算性能。
在底层结构性能方面主要评测内存、网络和MPI的通信性能,重点关注了延时和带宽这两项指标。浮点性能方面,给三类关键的输入参数设置不同的值,观测系统相应的性能输出,分析它们之间的相互制约关系,研究、归纳和验证了其中的性能变化规律。并行性能方面,着重分析了两种并行环境对测试结果的影响,以及随着节点数的变化NPB基准测试程序的可扩展性。
测试过程说明所设计的评测方案可行。测试结果表明,(1)该Beowulf集群利用率比较低,只有10﹪左右;(2)LAM环境测得的系统性能整体上优于MPICH环境,在该集群上编写并行程序时使用LAM更佳;(3)对今后该集群系统升级的主要建议是,扩大每个节点主存容量、提升网络速度和采用更快的处理器。