工程技术中心的目标_国家高性能计算机工程技术研究中心_山东工程技术研究中心(7)

目前动态的负载平衡算法的主要缺点是运行时的通信开销较大，未来还将向着简单有效的方向发展，并通过层次化的信息交换方式与适量的人为控制进一步提高通信的效率。

发展趋势

减小通信时延是提高高性能计算机性能的一项非常关键的技术，其手段大体上有硬件和软件两种。硬件上：对于通信网络可以通过改进拓扑结构、提高通信速度的手段实现;对于节点可以使用高速缓存、超线程技术等。在软件上可以通过改善任务划分和处理器的分配，以及适量的任务复制(即在不同节点上执行相同的任务)达到通信时延隐藏的效果;另一方面，充分利用节点间的通信，使用负载平衡技术也可以改善系统的性能。

存储技术—推陈出新——国家高性能计算机工程技术研究中心 肖展业 张建刚

存储系统在中高端计算机系统价值中所占比例不断升高，现已达到50%以上，有些甚至达到75%。

现在市场上存在着的三种存储方案 SAS或者DAS、NAS、SAN都满足了不同规模HPC的应用需求。

DAS——老兵有新用场

SAS和DAS是同一存储方式的不同名字。这种方式是最为传统的存储方案。磁盘设备通过系统总线适配器直接连到计算机。连接的形式可以是通过IDE、SCSI、光纤通道的直接连接模式。不同的连接方式提供了不同的传输速度。而实际可达到的数据传输速度随着系统的配置及连接方式的不同而不同。其连接速度能达到理论速度的20%～85%。国家高性能计算机工程技术研究中心

DAS的特点是采用直接连接方式。因此，除了直接连接的计算机之外，其磁盘设备是不能与其他计算机物理共享的。共享往往是通过NFS或CIFS等协议实现“软”共享。最近出现的Dual-Ported Disk Array是一个例外。这种磁盘阵列设备可以通过SCSI直接连到服务器。由于它有两个端口，所以，它可以同时连到两个不同的服务器。许多高档的文件服务器系统都使用这种装备。例如，HP的文件服务器及Veritas的VCS系统。Veritas的VCS系统可以用两个文件服务器实现高可用文件服务系统，只不过在任意时刻，只有一台服务器访问磁盘，而另一台服务器则只能等待。

NAS——支持新的协议DAFS

NAS是现在较为流行的一种存储方式。由于它的流行性，人们给予它一个特殊的名字：filer。简言之，它是特制的网络文件系统服务器。不同的厂家采取不同的特制方式。特制的方面包括系统硬件、操作系统及系统管理等。

所支持的协议通常包括NFS和CIFS。此外，支持HTTP和备份服务也是其常见的特点。除此之外，NAS系统是不允许安装和运行任何其他应用的。连接的形式多数是百兆以太网或千兆以太网，实际可达到的最大数据传输速度分别为11MB/s和32MB/s。

值得注意的是Network Appliance从2001年开始推动DAFS Collaborative。这个联盟现在已有许多公司参加，几乎囊括了所有著名的计算机公司。

DAFS(Direct Access File System)是一个基于NFS v4的新的网络文件系统协议。它是为本地数据共享(Local Sharing)环境中取代NFS v4而设计的。目标是为高性能的应用提供低延迟共享存储系统。存储系统可以通过光纤通道、千兆以太网或InfiniBand来连接。其核心技术基于VIA(Virtual Intece Architecture)。此外，这个协议还通过高速锁、Fail-Over、隔离、数据恢复等技术提供了数据的一致性和可靠性的保障。也许在不远的将来，NAS系统也需要支持DAFS。

SAN——不断推陈出新

SAN是一个相对较新的存储技术。早期的SAN几乎全部是基于光纤通道技术的。光纤通道提供了两种连接方式：Arbitrated Loop (AL)和Switch。由于光纤通道技术的一些原因，SAN发展相对较为缓慢。这些原因包括：

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