《計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法》

T/QGCMLXXXX—XXXX

計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法

1范圍

本文件規(guī)定了計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法的術(shù)語和定義、要求、系統(tǒng)模塊及功能、計(jì)算方法。

本文件適用于計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T20270信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)安全技術(shù)要求

GB/T20988信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范

SJ/T11537高能計(jì)算機(jī)機(jī)群監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

SJ/T11537界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

集群cluster

指一組相互獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，利用高速通信網(wǎng)絡(luò)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

3.2

并行計(jì)算系統(tǒng)及方法parallelcomputingsystemandmethod

設(shè)置并行程序模型設(shè)計(jì)模塊與并行計(jì)算環(huán)境建立模塊，改進(jìn)計(jì)算環(huán)境，保證算法運(yùn)行穩(wěn)定性，有效

提升算法精度及其魯棒性。

4要求

4.1性能要求

系統(tǒng)性能要求包括：

a)應(yīng)支持計(jì)算內(nèi)核中進(jìn)程快速啟動(dòng)；

b)應(yīng)支持計(jì)算內(nèi)核中IPC（進(jìn)程間通信）低開銷。

4.2兼容性要求

系統(tǒng)兼容性要求包括：

a)宜兼容不同硬件平臺(tái)；

b)宜兼容不同操作系統(tǒng)。

4.3可用性要求

系統(tǒng)可用性要求包括：

a)應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)只能按約定好的行為進(jìn)行使用，避免數(shù)據(jù)濫用；

b)應(yīng)支持集群內(nèi)各環(huán)境檢的數(shù)據(jù)同步和持久化，使得集群支持計(jì)算和存儲(chǔ)；

c)宜具備故障轉(zhuǎn)移和容災(zāi)能力，提升系統(tǒng)的可用性；

d)宜具備在出現(xiàn)故障后系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)容災(zāi)恢復(fù)的能力，包括數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等。

4.4安全要求

符合GB/T20270、GB/T20988的相關(guān)要求。

1

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5系統(tǒng)模塊及功能

5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)原理模塊結(jié)構(gòu)示意圖

5.2系統(tǒng)模塊

并行程序模型設(shè)計(jì)模塊如圖2所示。

2

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圖2并行程序模型設(shè)計(jì)模塊

5.3計(jì)算模型分析模塊

計(jì)算模型分析模塊如圖3所示。

圖3計(jì)算模型分析模塊

5.4功能

a)系統(tǒng)通過在內(nèi)設(shè)置有計(jì)算模型分析模塊，能夠?qū)τ谟?jì)算模型進(jìn)行羅列，從而選擇合適的算法，

可有效將并行機(jī)和實(shí)際的問題很好地結(jié)合起，既能夠充分利用并行機(jī)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，又能

夠揭示問題內(nèi)在的并行性，保持并行計(jì)算的全面性；

b)系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置有并行程序模型設(shè)計(jì)模塊與并行計(jì)算環(huán)境建立模塊，可有效對(duì)于計(jì)算環(huán)境進(jìn)行

改進(jìn),可有效保證算法運(yùn)行下的穩(wěn)定性，從而有效提升算法的精度，提高其魯棒性；

c)同時(shí)在內(nèi)設(shè)置有仿真測(cè)試模塊，可對(duì)于設(shè)定的環(huán)境進(jìn)行仿真測(cè)試，可起到對(duì)于設(shè)立計(jì)算環(huán)境

與選取的算法的有效檢測(cè)作用，根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行反饋改進(jìn)，降低系統(tǒng)的并行計(jì)算故障率與

說差率；

d)同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)采用的算法為多種算法結(jié)合的方式，這種方式能夠有效地提高計(jì)算速度并具有良

好的伸縮性，同時(shí)具有很強(qiáng)的延展性。

3

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6計(jì)算方法

計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算方法，包括如下步驟：

a)對(duì)并行程序模型進(jìn)行設(shè)計(jì)；

b)對(duì)信息進(jìn)行傳遞；

c)對(duì)并行計(jì)算環(huán)境進(jìn)行建立；

d)對(duì)機(jī)群特點(diǎn)分析模塊；

e)對(duì)機(jī)群進(jìn)行選取，選取為SMP機(jī)群；

f)對(duì)于計(jì)算模型進(jìn)行分析，選擇合適算法；

g)建立OFDM通信系統(tǒng)，通過AWGN進(jìn)行計(jì)算仿真測(cè)試，并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行展示。

4

ICS35.240.01

CCSL70

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

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計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法

Computerclusterparallelcomputingsystemandmethod

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

全國城市工業(yè)品貿(mào)易中心聯(lián)合會(huì)發(fā)布

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計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法

1范圍

本文件規(guī)定了計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法的術(shù)語和定義、要求、系統(tǒng)模塊及功能、計(jì)算方法。

本文件適用于計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)及方法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T20270信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)安全技術(shù)要求

GB/T20988信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范

SJ/T11537高能計(jì)算機(jī)機(jī)群監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

SJ/T11537界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

集群cluster

指一組相互獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，利用高速通信網(wǎng)絡(luò)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

3.2

并行計(jì)算系統(tǒng)及方法parallelcomputingsystemandmethod

設(shè)置并行程序模型設(shè)計(jì)模塊與并行計(jì)算環(huán)境建立模塊，改進(jìn)計(jì)算環(huán)境，保證算法運(yùn)行穩(wěn)定性，有效

提升算法精度及其魯棒性。

4要求

4.1性能要求

系統(tǒng)性能要求包括：

a)應(yīng)支持計(jì)算內(nèi)核中進(jìn)程快速啟動(dòng)；

b)應(yīng)支持計(jì)算內(nèi)核中IPC（進(jìn)程間通信）低開銷。

4.2兼容性要求

系統(tǒng)兼容性要求包括：

a)宜兼容不同硬件平臺(tái)；

b)宜兼容不同操作系統(tǒng)。

4.3可用性要求

系統(tǒng)可用性要求包括：

a)應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)只能按約定好的行為進(jìn)行使用，避免數(shù)據(jù)濫用；

b)應(yīng)支持集群內(nèi)各環(huán)境檢的數(shù)據(jù)同步和持久化，使得集群支持計(jì)算和存儲(chǔ)；

c)宜具備故障轉(zhuǎn)移和容災(zāi)能力，提升系統(tǒng)的可用性；

d)宜具備在出現(xiàn)故障后系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)容災(zāi)恢復(fù)的能力，包括數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等。

4.4安全要求

符合GB/T20270、GB/T20988的相關(guān)要求。

1

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5系統(tǒng)模塊及功能

5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算系統(tǒng)原理模塊結(jié)構(gòu)示意圖

5.2系統(tǒng)模塊

并行程序模型設(shè)計(jì)模塊如圖2所示。

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圖2并行程序模型設(shè)計(jì)模塊

5.3計(jì)算模型分析模塊

計(jì)算模型分析模塊如圖3所示。

圖3計(jì)算模型分析模塊

5.4功能

a)系統(tǒng)通過在內(nèi)設(shè)置有計(jì)算模型分析模塊，能夠?qū)τ谟?jì)算模型進(jìn)行羅列，從而選擇合適的算法，

可有效將并行機(jī)和實(shí)際的問題很好地結(jié)合起，既能夠充分利用并行機(jī)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，又能

夠揭示問題內(nèi)在的并行性，保持并行計(jì)算的全面性；

b)系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置有并行程序模型設(shè)計(jì)模塊與并行計(jì)算環(huán)境建立模塊，可有效對(duì)于計(jì)算環(huán)境進(jìn)行

改進(jìn),可有效保證算法運(yùn)行下的穩(wěn)定性，從而有