MPI支持的Linux/Windows PC集群搭建与并行计算实践

本文主要探讨了在2007年背景下，如何在Linux和Windows操作系统环境下搭建基于Message Passing Interface (MPI)的并行PC集群。作者曲兆伟和余文华为中国传媒大学信息工程学院的研究者，他们通过实证方法详细阐述了这一过程，旨在实现节点之间的有效通信以及基于MPI的并行计算能力提升。 首先，文章强调了高性能计算在信息化社会中的重要性，各个领域，如石油勘探、气象预报、航天国防等对高性能计算有高需求，同时，金融、政府、教育等行业的普及化也推动了这一技术的发展。MPI作为一种广泛使用的并行编程工具，因其良好的移植性、功能强大和高效率，成为实现高性能计算的关键手段。 文章的核心内容围绕着如何利用MPI构建并行集群，即通过一组协同工作的个人计算机（PC）来优化资源利用，实现任务的分布式处理。集群的优势在于能灵活地将工作负载在各个节点间迁移，从而避免单个节点过载，提高整体系统的处理能力和效率。这种技术特别适用于那些对计算性能要求极高且预算有限的场景。 具体实现过程中，涉及到了以下关键步骤和技术： 1. **操作系统兼容性**：文章指出在Linux和Windows两种操作系统环境下搭建集群，确保了平台的灵活性。 2. **MPI配置**：介绍了如何配置和安装MPI，包括选择合适的免费、高效版本，以确保在不同硬件平台上稳定运行。 3. **节点连接**：详细说明了如何在集群内部建立节点间的通信机制，确保数据和命令能在各节点之间无缝传递。 4. **并行编程**：展示了如何利用MPI提供的API进行高效的并行编程，使得多个任务可以在多个节点上并发执行。 5. **性能优化**：讨论了如何通过调整MPI参数和优化算法来提高整个集群的性能，如负载均衡和错误处理等。 总结起来，这篇文章对于想要理解和实施基于MPI的并行PC集群搭建的读者来说，提供了一套实用的指导方案，不仅有助于提高计算性能，还为高性能计算技术的实际应用提供了有价值的经验分享。