Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3676
Henrichs, Jörg
Programmierkonzepte und Lastverteilungsstrategien für heterogene Parallelrechnersysteme
138 S., 1999

Metacomputing, im Sinne von heterogenem Supercomputing ermoeglicht es, grosse und rechenaufwendige Programme bearbeiten zu lassen, da durch die Kopplung von Rechnern ein insgesamt deutlich groesserer Hauptspeicher und eine groessere Gesamtrechenkapazitaet zur Verfuegung steht als bei einem einzelnen Rechner. In der Praxis aber erschweren die vergleichsweise geringe Bandbreite und hohe Latenz des externen Netzwerks, das die unterschiedlichen Rechner miteinander verbindet, die Vorteile von Metacomputing zu nutzen. Es ist oftmals eine umfangreiche Umstrukturierung einer Anwendung notwendig, um den Einsatz auf einem Metacomputer sinnvoll werden zu lassen. Faktoren wie Lastausgleich und Kommunikationsoptimierung muessen dabei beruecksichtigt werden.

In dieser Arbeit wird ein Programmiermodell vorgestellt, das automatisch eine Optimierung der externen Kommunikation durch Zusammenfassung externer Nachrichten und Ueberlappung von Kommunikation und Berechnung ermoeglicht. Weiterhin wird die unterschiedliche Rechenkapazitaet der genutzten Rechner in einem statischen Lastausgleichsverfahren beruecksichtigt. Schliesslich wird durch ein dynamisches Lastausgleichsverfahren die Last auf die einzelnen Rechner zur Laufzeit umverteilt, wobei auch die unterschiedliche Rechenkapazitaet der Maschinen beruecksichtigt wird. Anhand einer prototypischen Implementierung werden die Vorteile, die sich durch den Einsatz des Modells ergeben, nachgewiesen.


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Letzte Änderung: 07.06.2022