A strategy for efficient and scalable collective communication in the quadrics network
Salvador Coll Arnau · Dialnet (Universidad de la Rioja) · 2005
Las maquinas paralelas de gran escala se disenan tradicionalmente para proporcionar una plataforma de computacion para muchos problemas cientificos, que requieren un inmensa potencia de calculo. Las aplicaciones cientificas paralelas abarcan muchos campos como el modelado climatico, la dinamica de fluidos y el plegado de proteinas. Durante la ultima decada una estrategia comun para construir maquinas paralelas de altas prestaciones ha consistido en arquitecturas basadas en miles, o incluso decenas demiles, de procesadores conectados a traves de una red de interconexion de alta velocidad. En un entorno como ese, la comunicacion colectiva juega un papel clave en las prestaciones de las aplicaciones y el soporte eficiente del software del sistema. La red de interconexion Quadrics posee muchas caracteristicas destacadas que la han convertido en una excelente red para maquinas paralelas de gran escala. Sin embargo, el hecho de que las tendencias actuales en supercomputacion se muevan hacia las computadoras masivamente paralelas, con muchos miles de componentes, ha convertido la fiabilidad en un reto. En ese escenario, las comunicaciones colectivas en la red Quadrics se degradan significativamente en presencia del fallo de, incluso, un solo nodo. Esta tesis presenta un mecanismo eficiente y escalable para superar las limitaciones de la comunicacion colectiva en la red de interconexion Quadrics en presencia de fallos. Para ello, la factibilidad del mecanismo propuesto es demostrada formalmente. Presentamos el diseno de un nuevo algoritmo de encaminamiento con soporte hardware para multicasts, que esta en la base de nuestra propuesta, arboles multicast con soporte hardware. El mecanismo propuesto es implementado y evaluado experimentalmente. Nuestros resultados experimentales muestran que los arboles multicast con soporte hardware proporcionan una solucion eficiente y escalable para la comunicacion colectiva e