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SF Express大规模军事推演仿真系统介绍

文章来源:第三维度(http://www.d3dweb.com) 作者:Jessica 发布时间:2010年10月11日 点击数: 字号:
计算机上,需要用手工把它们集中起来。至于动态分析和调整所有机器的运行状态,暂时是不敢奢望的事。

    还有,其实超级计算机不太可能完全为某个应用空出来,它还会运行其他的任务。也就是说,它的负载会时轻时重,此时SF Express在这些结点上的运行就会出现时快时慢的情况,从而影响全局的性能,使仿真结果偏离实际(试想某支部队在某段时间突然没有动作的情况),这时该怎么办?好像没有办法,因为SF Express在这些并行机上的任务划分是固定的,无法适应环境的变化。

    从上述的描述可以看出,离开Globus的SF Express虽然也具备完成仿真任务的机会,但它缺少适应变化的“弹性”,这样,众多不确定因素的出现将使它变得捉襟见肘。幸运的是,Globus是一个富有“弹性”的网格中间件集合,SF Express通过与它的结合避免了上述问题。

    SF Express与Globus的结合情况如图3所示,图中椭圆部分是Globus的功能块。

图 3 SF Express与Globus的结合
图 3 SF Express与Globus的结合

  

    在Globus环境中,每个并行计算机上安装了资源分配管理器GRAM(Globus Resource Allocation Manager)。GRAM负责管理本地资源,并把资源的动态情况反映给元计算目录服务MDS(Metacomputing Directory Service)。这样,网格中资源的动态变化情况,可以及时反映到MDS上。由于涉及资源协同分配,Globus还专门提供了动态更新请求在线协同分配器DUROC(Dynamically-Updated Request Online Coallocator),它负责与所有的GRAM打交到。

    申请到足够的资源之后,就可以利用Globus执行管理GEM(Globus Execution Management)模块把SF Express可执行代码和初始数据自动传送到每一台并行计算机上,并为它们设置不同的初始参数。

    由于MDS是动态更新的,就使得应用程序在运行过程中,可以根据资源的变化自动调整运行状态,如果个别并行计算机出现性能下降的情况,仿真程序可以将一些运行任务转移到其他计算机上,从而保障了全局的正常运行。

    仿真程序的输出数据及运行过程中产生的日志,利用了Globus提供的全局访问二级存贮器GASS(Global Access to Secondary Storage)功能,自动转存到指定的计算机上,非常方便实时监控、调节仿真的状态和用可视化工具将战争场面实时地展现出来(如图 1‑4[25]所示)。

  图4  SF Express模拟的战争场面
图4 SF Express模拟的战争场面

    正是由于Globus的支持,SF Express才具备了适应网格环境变化的“弹性”,大大增强了其实用性。

    在对SF Express后续研究中,还试图与Globus的通信机制Nexus相结合[6]。Nexus能够根据网络的通信服务质量自动作出调整。在Nexus的支持下,SF Express不再自己编写通信程序代码,而全部改用MPI编程。不过,有一些应用(如[57])表明,Nexus并不是一个成功的通信平台,它太滞重(heavy)了,这好像让人明白了:为什么后来SF Express与Nexus结合的事情不了了之,为什么Globus在新版本中不再采用Nexus……

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