检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：颜尧阶南京大学

学位级别：硕士

近年来，随着计算机技术的快速发展，以及用户对计算机应用系统的要求的提高，比如，系统的计算能力、系统高可靠性、安全性能等，传统的桌面机、工作站已经无法满足需要。虽然硬件性能的提高能暂时缓解这种压力，考虑到硬件升级的成本... 详细信息

近年来，随着计算机技术的快速发展，以及用户对计算机应用系统的要求的提高，比如，系统的计算能力、系统高可靠性、安全性能等，传统的桌面机、工作站已经无法满足需要。虽然硬件性能的提高能暂时缓解这种压力，考虑到硬件升级的成本，硬件扩展性的限制，人们正期待着在软件领域里寻找一种解决方案。计算机集群技术应运而生，它运用分布式计算机技术的最新理论，和现代计算机网络成熟技术，在过去的二十几年内，由理论研究走向了商业化应用。并在一些关键的领域或行业里，逐渐取代了以前由昂贵的大型机组成的应用系统。\n 计算机集群就是一个由相互独立的计算机通过网络互联的系统，这些计算机通过专门软件的支撑作为一个整体对外提供服务。对于用户来说，这些计算机的行为就好像单一的计算机一样，但是其处理能力、可靠性、I/O能力都得到了大幅的提升。而作为集群系统的核心软件部分基本可分为：资源管理系统，作业管理系统，作业调度系统，和用户接口部分。本文结合当今出色的计算机集群产品LSF(Load Share Facility)，讲述了计算机集群的基本原理，详细的叙述了LSF的基本组成部分，各部分的主要功能，和实现思想。\n 本文的主要工作是通过研究当前集群产品的主要调度算法，总结前人的研究成果，提出了一种非常实用的fairshare算法。该算法根本出发点就是保证计算机集群的用户能够公平地享用该系统的资源，不会出现高优先级用户垄断系统资源，而低优先级用户死等的现象发生。本算法从资源分配的策略上保证了用户使用资源的公平性。一些商业的计算机集群可对外提供服务，根据用户的资源消耗情况进行收费。我们的算法已经得到实现，并应用于这样的系统，因此具有实际的商业应用价值。

关键词：计算机集群作业调度算法网络互联

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计算机集群的构建及其对复杂系统光散射分布特性研究

计算机集群的构建及其对复杂系统光散射分布特性研究

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作者：林超华南师范大学

学位级别：硕士

在计算机技术已经进入高速网络时代的今天，客户/服务器模型以其简单、易管理和易维护的优点，在网络上被大量采用，单一的服务器已经难以满足高性能计算的要求，为此，人们想到了用普通的PC通过某种方式组织起来，成为一个具有高性能... 详细信息

在计算机技术已经进入高速网络时代的今天，客户/服务器模型以其简单、易管理和易维护的优点，在网络上被大量采用，单一的服务器已经难以满足高性能计算的要求，为此，人们想到了用普通的PC通过某种方式组织起来，成为一个具有高性能计算能力的服务器，这种服务器就叫集群。集群通过软件和硬件把多台计算机以特殊的方式连接起来，协作完成指定的任务。对于用户而言，使用一个集群系统就像使用一台计算机一样。位于集群系统中的计算机通常称为节点，节点通常采用以太网或专用网络连接。目前最为流行的方式是用高速网络传输设备将几台服务器相连，实现并行处理，屏蔽单点失效。而目前对集群技术需求最迫切，发展也最快的领域主要有Web应用、科学计算、数据库应用。集群不仅价格低廉而且使用方便，对软硬件设备要求非常低，是替代昂贵的超级计算机的最好选择。\n 计算机集群的概念近年来正日益受到重视，最常见的三种群集类型包括负载均衡群集、高可用性群集和高性能科学群集。其中，负载均衡集群在多节点之间分发网络或计算处理负载，它适合大型网络应用程序；高可用性集群主要是掩盖硬件以及软件的易错性，对外提供不间断的服务；而高性能计算集群是以提高科学计算能力为目的计算机集群技术，已成为计算机领域的重要研究方向。研究高性能计算集群在科学研究和工程计算等领域应用，对于推动科技创新、经济发展、社会进步、国防安全，促进我国高性能计算应用水平的提升，具有很实际的意义。\n 本课题首先详细研究了基于Linux操作系统的集群的结构与功能，分析了现在的集群研究状以及并行计算编程模型。通过引入集群中间件技术架构，设计了一个新型的基于MPI的Linux集群并行系统结构模型。本文分析和阐述了基于MPI的Linux集群并行系统的基本原理、思想，及其组成结构和各部分的主要功能，并详细地研究了集群和并行计算的几个关键技术问题的解决方法，并利用MPICH实现了矩阵并行算法在集群并行系统的运行。该系统具有良好实效的集群网络性能测试模块，能动态地反映集群性能参数的变化特征，具有简单性、易扩展性等特点。这些研究和实现工作是当前集群并行系统研究的一个热点课题，为相关研究提供了一些新的思想和方案。最后，在基于Linux集群的基础上，本课题利用MPB和MEEP这两个软件在复杂系统光散射的特性这个领域作了研究。

关键词： Linux集群并行计算 MPI 光散射分布特性计算机集群

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计算机集群的搭建、测试与应用

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水利水电科技进展 2006年第2期26卷 65-69页

作者：张磊姜弘道潘海琳河海大学土木工程学院江苏南京210098

介绍了计算机集群搭建的软硬件环境,如节点的构建、系统的构建、操作系统的选择、SSI的构建等,分析了集群搭建中的总线、网络技术并以一个高性能计算机集群为例说明了搭建过程。通过两个基准测试程序包对集群进行了性能测试,以一个集群... 详细信息

介绍了计算机集群搭建的软硬件环境,如节点的构建、系统的构建、操作系统的选择、SSI的构建等,分析了集群搭建中的总线、网络技术并以一个高性能计算机集群为例说明了搭建过程。通过两个基准测试程序包对集群进行了性能测试,以一个集群应用实例说明该集群解决实际问题的作用。结果表明该集群的浮点运算峰值达到理论值的60%以上,集群的单向带宽实测值与理论值比较接近,数据包很小时,系统往返延迟很小,其MPI环境性能很好,解决实际问题的加速效果非常明显。

关键词：计算机集群集群搭建性能测试高性能计算网络技术

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计算机集群节点的状态测量与节能优化的研究

计算机集群节点的状态测量与节能优化的研究

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作者：梁波湘潭大学

学位级别：硕士

随着社会信息化程度的加深,计算机集群的规模、数量日益增大,随之而来的问题:1)不能全面了解集群的实时状态,容易导致局部温度过高,影响集群安全稳定的运行;2)为了防止集群温度过高,通常调低制冷空调的制冷温度,但这样会大大增加计算机... 详细信息

随着社会信息化程度的加深,计算机集群的规模、数量日益增大,随之而来的问题:1)不能全面了解集群的实时状态,容易导致局部温度过高,影响集群安全稳定的运行;2)为了防止集群温度过高,通常调低制冷空调的制冷温度,但这样会大大增加计算机集群的整体能耗。近年来,在集群监控与集群节能优化方面涌现了许多解决方案,但这些方案都存在着不同程度的缺陷,如集群监控系统方面存在采集点少、采样速率低等问题;集群节能优化方面只考虑了集群中单节点的节能优化或集群中节点的能耗,而没有综合考虑集群的整体能耗等问题。针对上述两个方面的问题,本文中提出了一种细粒度的监控温度、风速的集群智能监控系统的设计方案,与一种基于环境数据与负载关系的计算机集群节能优化设计方案,这些方案分别实现对计算机集群的环境数据进行实时监控与计算机集群的全面节能。本文主要做了如下工作:1)本文给出了计算机集群环境数据监控系统的软/硬件具体设计与实现。该环境数据监控系统选用上/下位机数据传输结构。其中,下位机中选用STC89C58RD作为环境数据采集模块的控制芯片、DS18B20作为环境温度采集传感器、MS5611作为间接采集环境风速的传感器及选用n RF24L01作为环境数据无线发送的发送芯片;上位机中选用STC89C58RD作为环境数据接收的控制芯片,选用n RF24L01作为环境数据无线接收的接收芯片及通过串口将数据传输给管理节点;为了实现与Linux系统通信,开发了Linux串口通信驱动程序及Linux系统上数据显示与存储程序。2)本文给出了用于预测集群节点出风口温度的模型。通过构建集群节点出风口温度预测模型,利用集群的环境数据、物理资源及虚拟机资源的历史数据,得到用于预测集群节点出风口温度的模型。该模型可以用于计算虚拟机对物理节点的热贡献量。3)本文提出了计算机集群中基于环境数据与负载关系的节能优化算法。本文先给出了基于温度与负载关系的节能优化算法,并介绍了其中初始化资源部署算法和运行过程热均衡迁移算法的设计与实施过程,最后对基于温度、风速与负载关系的节能优化算法进行了进一步的研究。本文所提出的计算机集群监控与集群节能优化,实现了对集群的全面监控与节能优化,有利于减少集群管理的工作量和降低集群的整体能耗。

关键词：计算机集群监控环境数据能耗节能优化

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计算机集群中容器调度关键技术研究

计算机集群中容器调度关键技术研究

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作者：徐飞山东交通学院

学位级别：硕士

计算机集群是一个复杂的计算机系统,该系统通过网络将一组计算机软件和硬件连接起来协同工作。目前,容器技术为计算机集群的性能提升带来了很大的突破,各大互联网厂商正基于容器技术加紧研发新式计算机集群。随着计算机集群的持续推广,... 详细信息

计算机集群是一个复杂的计算机系统,该系统通过网络将一组计算机软件和硬件连接起来协同工作。目前,容器技术为计算机集群的性能提升带来了很大的突破,各大互联网厂商正基于容器技术加紧研发新式计算机集群。随着计算机集群的持续推广,计算机集群的一些缺陷也愈发突出,如容器调度滞后问题、工作节点负载不均衡问题和容器之间数据交换链路复杂、服务响应缓慢问题,这极大地限制了其发展。本研究针对当前计算机集群存在的问题,开展计算机集群负载预测算法与容器调度算法研究,本研究的主要内容包括以下几个方面:(1)针对计算机集群运行过程中容器调度滞后的问题,提出基于条件熵+遗传算法改进的极限学习机的工作节点负载预测方法。将各工作节点的负载数据采集至时序数据库中,通过模糊C均值聚类将数值序列信息粒化,得到类别序列后通过条件熵确定模型阶数,通过遗传算法优化极限学习机的隐含层神经元,用改进后的极限学习机完成负载预测,预测精度高于同类算法。(2)针对计算机集群运行过程中工作节点负载不均衡的问题和容器之间数据交换链路复杂、服务响应缓慢的问题,对工作节点进行数学建模。使用无向加权图表示容器之间数据交换关系,使用向量表示容器的资源需求和工作节点的资源容量,给出负载不均衡度与跨节点数据交换率的定义,给出容器调度的目标函数和约束条件。使用群智能算法求解调度方案,降低跨节点数据交换率和负载不均衡度。(3)针对传统粒子群算法无法平衡局部搜索与全局搜索、容易陷入局部最优的问题,采用互信息+莱维扰动、自适应权重和自适应学习因子等策略改进传统粒子群算法,提出一种多策略粒子群算法(MSPSO)。实验表明,MSPSO的搜索能力优于传统粒子群算法及其部分改进算法。最后,将MSPSO与熵权法结合求解容器调度方案。最后,基于实验室现有设备与开源软件搭建计算机集群实验平台,在该平台上验证了本文所提负载预测算法与容器调度算法具有可行性。

关键词：计算机集群负载预测容器调度极限学习机多策略粒子群算法

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计算机集群地震交互成像软件技术——概念、系统结构、设计模式及Internet交互处理

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勘探地球物理进展 2002年第4期25卷 1-8页

作者：王宏琳中国石油天然气集团公司地球物理勘探局河北涿州072751

介绍了下一代地震交互成像软件中的交互电影、交互聚焦和交互解构概念 ,讨论了计算机集群地震交互成像软件系统的主要组成部分 :地震道管理程序、并行计算引擎、图形显示管理程序、运行监控与参数数据库管理程序 ,以及基于窗口的交互用... 详细信息

介绍了下一代地震交互成像软件中的交互电影、交互聚焦和交互解构概念 ,讨论了计算机集群地震交互成像软件系统的主要组成部分 :地震道管理程序、并行计算引擎、图形显示管理程序、运行监控与参数数据库管理程序 ,以及基于窗口的交互用户界面。探讨了有关Observer设计模式和Strategy设计模式的应用。

关键词：地震软件计算机集群 PC集群地震成像交互处理设计模式 Internet地震处理地震勘探

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基于计算机集群技术的接地网电气性能的研究

基于计算机集群技术的接地网电气性能的研究

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作者：孙鹏华北电力大学

学位级别：硕士

本文针对变电站接地网在瞬态激励情况下的电磁场计算问题,基于计算机集群平台,研究了基于计算机集群的接地网电气性能的快速计算方法。对于瞬态激励源在频域进行分解,在集群平台上进行并行运算,通过主控计算机收集集群中各计算节点的计... 详细信息

本文针对变电站接地网在瞬态激励情况下的电磁场计算问题,基于计算机集群平台,研究了基于计算机集群的接地网电气性能的快速计算方法。对于瞬态激励源在频域进行分解,在集群平台上进行并行运算,通过主控计算机收集集群中各计算节点的计算结果,求解接地网接地电阻和各段导体上泄漏电流的分布。通过与实际测量结果、文献资料以及国外著名软件CDEGS的结果进行对比,验证了该并行平台计算结果的有效性。本文的主要内容如下: (1)介绍了并行程序设计基本理论,着重对集群平台上的通讯策略进行了比较,然后利用现有的计算机资源,构建了一个包含50个节点的PC集群平台,组建了基于Windows XP系统和MPICH软件的并行计算环境。通过筛选素数算例比较了串行和并行计算的效率。 (2)对求解接地网电气性能的矩量法进行了并行化分析,实现了矩阵运算的并行算法,提高了计算速度。基于高斯消去法的并行算法对矩阵分块和矩阵方程组的求解进行并行化处理,提出了两种调度改进算法,通过实验验证了其计算效率。 (3)基于场路结合思想的接地网不等电位计算方法,构建了接地网的接地网频域计算模型。分析了接地网导体的阻抗计算方法。通过与国外商业软件CDEGS的结果对比,验证了程序的有效性。 (4)将接地网电气性能分析的串行算法进行并行化处理,利用并行集群平台,对某220kV变电站接地网在雷电流作用下的电气性能进行了分析,包括:接地电阻、地表电位、跨步电压和接触电压。同时,分析了该接地网工频情况下的安全性能。

关键词：接地网并行计算接地电阻矩量法计算机集群

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面向计算机集群的脑网络划分方法设计与实现

面向计算机集群的脑网络划分方法设计与实现

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作者：张洪铭北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,结合了计算机科学与脑科学的脑仿真研究成为人工智能领域新的发展方向,仿真大脑是为了更好地理解大脑,为实现通用人工智能探索路径。但是大脑神经网络的复杂性使得仿真大脑对计算资源提出了较高要求,以传统的CPU/GPU或者神经形... 详细信息

近年来,结合了计算机科学与脑科学的脑仿真研究成为人工智能领域新的发展方向,仿真大脑是为了更好地理解大脑,为实现通用人工智能探索路径。但是大脑神经网络的复杂性使得仿真大脑对计算资源提出了较高要求,以传统的CPU/GPU或者神经形态芯片为基础构建的高性能计算机集群成为脑仿真的主要硬件。如何在计算机集群上实现高效地仿真大脑是一个值得探究的问题。本文主要研究在利用计算机集群仿真大脑时,如何划分脑网络以实现高效地仿真。本文设计了面向计算机集群的脑网络划分算法,脑网络划分算法能根据计算机节点的数量将脑网络划分为相应数量的子网络。脑网络划分算法的研究包含以下三个内容:(1)本文分析了脑网络划分问题以及计算机集群仿真脑网络的主要过程,明确了划分脑网络的最终目的是缩短计算机集群仿真脑网络的时间,由此得出影响仿真时间的主要因素是通信开销和计算开销,并且可以从减少通信量和均衡计算开销两方面考虑划分脑网络。(2)本文说明了以神经元簇为基本单位划分脑网络的原因。(3)为了均衡每个计算机节点的计算开销,本文设计了基于突触数量的脑网络划分算法,以神经元簇为基本单位,根据神经元簇对应的突触数量来划分脑网络,得到指定数量的子网络,每个子网络对应的突触数量总和大致相等;为了减少计算机集群的通信开销,本文设计了基于Louvain算法的脑网络划分算法,先将待划分的脑网络转化为以神经元簇为节点的无向有权网络,然后利用Louvain算法划分无向有权网络,在划分过程中记录每次划分的结果,根据给定的计算机节点数量寻找合适的划分结果。同时,本文在突触计算量、通信量和仿真时间三个方面对基于突触数量脑网络划分算法和基于Louvain算法的脑网络划分算法进行了比较分析。本文还实现了脑网络划分的原型系统。首先分析了系统的需求,总结出用户登录、用户注册、上传脑网络连接文件、自定义脑网络连接、划分脑网络、查看所有划分结果、查看划分结果详情和结果分析七个功能需求。其次对原型系统进行了设计与实现,分别说明了系统的总体设计和每个模块的设计,其中在自定义脑网络连接功能中使用了 NEST仿真器提供的方法。最后对系统进行了测试,表明系统可以对脑网络进行划分并展示划分结果。

关键词：脑仿真脑网络计算机集群网络划分

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计算机集群技术解析

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网管员世界 2005年第9期 103-105页

作者：刘崇海浙江

集群技术是使用特定的连接方式，将相对于超级计算机便宜许多的计算机设备结合起来，提供与超级计算机性能相当的并行处理技术。早在七十年代就有人提出可以使用集群技术完成并行处理，但是由于受到当时网络交换技术的限制，集群系统在... 详细信息

集群技术是使用特定的连接方式，将相对于超级计算机便宜许多的计算机设备结合起来，提供与超级计算机性能相当的并行处理技术。早在七十年代就有人提出可以使用集群技术完成并行处理，但是由于受到当时网络交换技术的限制，集群系统在性能上与其他并行处理系统相距甚远，直到网络技术逐渐成熟的今天，它才具备了与超级计算机相匹敌的能力。

关键词：计算机集群技术解析并行处理技术超级计算机计算机性能网络交换技术并行处理系统集群技术计算机设备

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计算机集群技术的研究

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河南科技 2014年第5X期33卷 1-3页

作者：王刚陕西省汉中市邮政局陕西汉中723000

计算机集群是一种计算机系统,它通过一组松散集成的计算机软件和硬件协同完成计算工作。本文对高可用性、负载均衡、高性能计算、网格计算等集群技术进行了分析,探讨了集群文件系统、集群NAS系统的功能和实现,并研究了C/S型集群文件系统... 详细信息

计算机集群是一种计算机系统,它通过一组松散集成的计算机软件和硬件协同完成计算工作。本文对高可用性、负载均衡、高性能计算、网格计算等集群技术进行了分析,探讨了集群文件系统、集群NAS系统的功能和实现,并研究了C/S型集群文件系统、Serverless型集群文件系统的原理和实现方式,对计算机集群技术的应用有一定参考价值。

关键词：计算机集群高可用性负载均衡集群NAS系统

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