自组装Beowulf机群：并行计算入门与挑战

"本资源主要介绍了并行计算的基础知识，重点围绕Beowulf集群和机群在高性能计算中的应用展开。Beowulf集群是一种通过自行组装和配置廉价硬件，使用Linux操作系统和并行编程工具如Message Passing Interface (MPI)以及数学库ATLAS，实现低成本高性能计算的方式。这种方式降低了高性能计算的准入门槛，使得更多的研究人员和组织能够接触到高性能计算技术。 核心概念包括： 1. 并行计算：同时使用多台计算机来解决一个问题，提高了计算效率。 2. 并行计算基本概念：包括Parallel computing、High Performance Computing (HPC)、High-End Computing等，强调了多计算机协同工作，如多进程/线程间的通信和并行计算环境的设计，如加速比和可扩展性。 3. 并行计算机分类：按照指令流和数据流的不同，区分了SISD、SIMD、MISD和MIMD系统，其中MIMD（如PVP、SMP、MPP、机群和DSM）是并行计算的核心类型。机群（Cluster）作为MIMD的一个实例，由多个独立的计算机节点组成，通过网络连接起来形成一个统一的计算资源池。 4. 超级计算机的代表：提到了地球模拟器（Earth Simulator），这是早期顶级超级计算机之一，由NEC制造，拥有强大的浮点运算能力，如35.86万亿次每秒（TFlops）的性能。 5. Top500排名中的其他超级计算机，如ASCIQ和ASCIWhite，展示了高性能计算在科学和工程领域的广泛应用。 通过学习这些内容，读者可以理解并行计算的基本原理，掌握如何构建和优化机群系统，以及评估和利用这些系统进行高效的数据处理和科学模拟。这对于从事科研、工程或数据分析等领域的人来说，都是至关重要的技能。"