實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)性能評測.pdf

1、基于COTS設(shè)備的集群計(jì)算技術(shù)多方面的優(yōu)越性已經(jīng)在應(yīng)用中得到驗(yàn)證。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和戰(zhàn)爭模式的演變，軍事領(lǐng)域的指揮控制(C2)、雷達(dá)/圖像信號處理、物理仿真等系統(tǒng)需要處理的信息量正處于迅速增長中，這些系統(tǒng)迫切要求其信息處理平臺(tái)具備良好的擴(kuò)展性、可用性、延續(xù)性和性能價(jià)格比等特征，并能夠符合應(yīng)用要求的硬性響應(yīng)時(shí)間約束和生命周期內(nèi)不失效的特征。從技術(shù)角度來說，這些應(yīng)用系統(tǒng)的信息處理可被視為控制回路中的實(shí)時(shí)并行計(jì)算RTCS。 通常的實(shí)

2、時(shí)并行系統(tǒng)由底層硬件、操作系統(tǒng)軟件、并行計(jì)算平臺(tái)軟件和上層應(yīng)用四部分組成，應(yīng)用層依賴于并行計(jì)算平臺(tái)。實(shí)時(shí)并行系統(tǒng)不僅要求吞吐率高，還要求硬性響應(yīng)時(shí)間約束和生命周期內(nèi)不失效的特征。雖然有一些驗(yàn)證應(yīng)用是否滿足時(shí)限要求的算法，但這些方法都是基于集群系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上的。面對實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)者和用戶的需求，這些評測方法有著先天的不足，有必要針對實(shí)時(shí)并行/分布環(huán)境建立相應(yīng)的評測方法。本文以面向回路中實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)平臺(tái)以及C3I應(yīng)運(yùn)平臺(tái)環(huán)境作為

3、研究實(shí)時(shí)并行評測基準(zhǔn)的實(shí)體，以應(yīng)用對象特征為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)集群系統(tǒng)行為特征按照層次、類別依次展開對實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)的評估。并行團(tuán)體設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)并行/分布系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠目標(biāo)明確地針對關(guān)鍵點(diǎn)采取相應(yīng)機(jī)制和措施，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果；在驗(yàn)證階段以評測方法對系統(tǒng)性能的衡量為參考，反復(fù)優(yōu)化和改進(jìn)系統(tǒng)部件，從而獲得滿意結(jié)果。 要確定一個(gè)集群系統(tǒng)是否是實(shí)時(shí)的，需要分析系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。通過分析系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)制定相應(yīng)的性能指標(biāo)，以此作為判

4、斷一個(gè)集群系統(tǒng)是否實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)的必備條件。本文分析實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)中采用的主要技術(shù)是否滿足實(shí)時(shí)要求為主線，研究為了達(dá)到實(shí)時(shí)性和生命周期內(nèi)不失效，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、并行計(jì)算軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)負(fù)載平衡和集群消息傳遞系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)。 驗(yàn)證一個(gè)實(shí)時(shí)并行系統(tǒng)是否滿足要求，需要對相關(guān)性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)際的測試。本文分三個(gè)層次對實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)進(jìn)行測試即：網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的和并行環(huán)境資源管理能力的評測。實(shí)時(shí)集群性能測試的設(shè)計(jì)思想是：定義合理的