论文部分内容阅读
随着超级计算机的运算速度不断提升,对其网络通信性能的要求也在不断提高。一旦网络通信性能无法与计算机运算速度相匹配,超级计算机的整体运算速度将会大大降低,因此超级计算机的网卡研发已经成为一个关键性问题。为了缩短下一代超级计算机网卡的研发周期,并方便对其进行性能验证,构建HPC(High performance computing)互联模拟环境成为当前研究热点领域。在HPC互联模拟环境中,现有的网络接口虚拟化技术无法实现对下一代超级计算机所需网络模式的模拟;同时,目前相关研究缺少对网络接口虚拟化技术网络性能进行精确的定量测试与分析。因此,本文对HPC互联模拟环境网络接口虚拟化技术展开研究,设计合适的技术方案并进行实现。论文首先详细介绍了 HPC互联模拟环境的设计方案和配置过程,进而设计了基于Bridge的SRDMA网络接口虚拟化方案,可以使虚拟机在无法使用RDMA模式的NIC网卡上进行RDMA模式的网络通信,满足下一代超级计算机网卡研发对网络模式模拟的需求。在此基础上,本文构建了测试与分析系统,实现了多种分布式计算通信算法以及多种分布式计算参数的控制,并应用该系统对多种网络接口虚拟化技术方案进行了测试与分析。在测试系统中设计了独特的基于数据正态拟合的置信筛选算法,该算法可以精确筛选有效测试数据,极大的提高测试的准确性,保证测试结果的可靠性,进而将精确的测试数据以可视化的方式进行展示。最后,通过实验进行了功能验证和性能验证。实验结果表明本文设计的SRDMA网络接口虚拟化方案能够满足下一代超级计算机网卡研发对网络模式模拟的需求;同时,经设计的筛选算法筛选后的数据相对于没有处理的数据,更加精确有效的体现了 HPC互联模拟环境网络接口虚拟化技术的网络性能。进而,对测试得到的网络性能数据进行深入分析,得到不同网络接口虚拟化技术网络性能与模拟环境运算能力的匹配关系。