支持复杂负载模型的互连网络性能模拟研究

摘要

大规模并行计算机系统互连网络的设计对并行程序执行效率有重要影响,当前千万亿次计算机系统拥有上万个节点,给互连网络的性能带来新的挑战.然而,目前互连网络性能研究大多考虑消息目的地均匀分布等简单负载模型,这同真实并行应用的网络负载存在较大差异.本文首先在简单负载模型的基础上,增加考虑局部通信、热点通信等因素,研究更接近真实网络负载特性的复杂负载模型.其次基于此前对互连网络建立的数学模型,扩展了一个微片级网络模拟器,以支持模拟复杂负载模型；最后以通过大量模拟实验比较了Torus和Fat Tree网络在各种复杂负载模型下的性能,并以3D FFT算法的2D任务分解为例,模拟互连网络的消息延迟.模拟实验的数据和分析,对大规模并行计算机互连网络的设计、有效提升并行程序执行效率提供了帮助.