王 巍，徐 焕

（集美大学 计算机工程学院，福建 厦门361021）

近年来，为了满足不断增长的计算能力的需求，将已有的若干个不同的计算平台(计算主机或计算网络)互连并改造成高性能集群系统是一种性价比较高的实现方式。然而集群规模的增大并没有带来绝对计算速度和并行效率的提升，伴随而来的却是全局通信（尤其是组通信）流量猛增，网络堵塞严重，操作响应迟滞，以至计算性能下降。

1 分析问题

经过对此类异构集群的研究和分析，计算系统设计的不合理应是造成该集群计算性能下降的主要原因之一。其理由是：在现有的计算系统中，大多是在不考虑集群网络或处理机的性能差异的情况下对网络进行模型化，然后在此模型及其参数值基础上构造出最优算法来实现通信。这样的方法固然能够定量地分析算法的描述精度，更能精确地给出通信时间的统计公式，这对计算系统的分析和设计是有指导意义的，但同时也存在着一些问题，就是它们假定计算中的所有进程对(发送进程和接收进程称为进程对)之间的通信时间都是相等的。而实际情况却并非如此，不同的处理器速度、不同的内部结构（单核或多核）以及集群内部存在着不同类型的网络和不同的连接方式，这些都会造成通信延迟的差异，所以此种模型构造出的集群系统与实际应用是有差距的。具体表现在应用的透明性不足[1]、集群框架结构[2]和编程模型的选用不合理。……