元计算研究现状近年来

元计算研究现状近年来,国外在异构计算环境方面开展了实质性的研究工作,美国的研究工作大大领先于其它国家

十年前开始预研,1992年正式提出概念设计,现在异构计算已经成长为高性能计算的一个新的研究热点

美国各政府部门启动了几个与元计算有关的重大研究发展计划

其中包括:(1)美国NSF的PAC1计划(Grid计划)由美国自然科学基金会支持,是80年代的超级计算中心项目的继续,其目标是试验未来10-15年美国社会的信息基础设施

PACI计划支持了两个计算联盟,即Illmois大学超级计算机应用中心牵头的NCSA和圣地亚哥大学超级计算机中心(UCSD)牵头的NPACI,其下各连100多个结点

(2)美国能源部的AS-CI计划是为核武器储存和虚拟核爆研究而发展的计划

 LosAlamos,Sandia和Livermore三个国家实验室作为该计划的超级结点,其目标是至2004年达到每秒100万亿次浮点数的计算能力,以满足全系统、全物理、全三维的模拟需要

(3)美国国防部高性能计算现代化HPCMP网络是美国国防部建立的髙性能计算的基础设施,供全国各地4000多名军事科技人员面向国防的研究和开发使用

该网格包括4个主计算中心和13个分中心,数十个远程中心

大部分计算能力集成在主中心

四个主中心于1998年共装备了23套计算机系统,速度从20亿次到5000亿次不等

该基础设施大大改变了美国国防科学研究的面貌

经过近几年的研究,元计算在国外也有一定的基础,有不同设计目标的原型或实验系统产生

I-Way和Globus是比较典型的元计算实验系统,它们的目标是为远程用户提供可视化的访问髙性能计算平台的接口

其高性能计算平台由现有的美国若干国家实验室和大学的并行计算系统通过高速网络连接

Globus是元计算系统的基础构件,提供可供用户使用的C++库扩充函数,支持远程文件、远程I/O、资源管理和Nexus通信管理等服务

Globus通过协同操作和在一个广域分布式环境中扩展执行程序有效地利用了现存高性能计算系统

但随着服务需求的增加,缺少统一编程接口和模型使用户使用Globus变得相对困难

而Leglon系统强调工作站簇(或机群)上的并行任务的高效运行

Legion使用C++的扩充性语言Mentat实现,支持基于论证的用户安全服务、面向对象的虚拟文件服务和MMPS通信服务

Globe是在荷兰Vrije大学发展起来的元计算系统设计计划

它和Globus和Legion有许多相同的设计目标

Globe是运行在现有主操作系统和通用网络协议之上的中间件系统,Globe未提供有力的信息安全服务和用户安全论证服务

在国内,高性能计算方面的研究也有相当基础,建立了国家高性能计算中心,但在元计算方面的研究,还处于初研阶段,和国外还有较大差距

 

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