[發明專利]用于處理計算任務的計算機集群布置及其操作方法

有效

• 申請號: 201180056850.8
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN103229146B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 托馬斯·利珀特
• 申請（專利權）人: 派泰克集群能力中心有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李鎮江

本發明涉及一種計算機集群布置和一種用于所介紹計算機集群布置的操作方法。計算機集群布置包含計算節點CN，其將具體計算任務動態外包給增強器B。因此，增強器B到計算節點CN的分配技術得到介紹。該分配在運行時間動態發生。本發明找到在高性能集群技術中的應用。

技術領域

本發明涉及一種計算機集群布置。尤其是，它涉及一種具有改進的資源管理的計算機集群布置，改進的資源管理是關于用于處理規模可改變的計算任務以及復雜計算任務的計算節點的應用。本發明尤其指向一種用于處理計算任務的計算機集群布置和該計算機集群布置的一種操作方法。根據本發明的計算機集群布置使用加速功能性，其輔助計算節點完成給定的計算任務。此外，本發明還指向一種被配置成用于完成該方法的計算機程序產品以及一種用于儲存該計算機程序產品的計算機可讀介質。

背景技術

在本技術領域已知的是，計算機集群布置包含包括至少一個處理器的計算節點以及與耦接計算節點緊密耦接的加速器，用于高資源要求的外包計算。加速器至計算節點的緊密耦接導致靜態分配并且導致加速器的過度預訂（subscription）或預訂不足。這可以導致資源缺乏或可以導致資源過度供應。此外，加速器至計算節點的這種靜態分配在加速器故障的情況下不提供容錯。

JoséDuato、Rafael Mayo等的出版物“rCUDA:reducing the number of GPU-based accelerators in high performance clusters(遠程統一計算設備架構：減少高性能群集中基于圖形處理器（GPU）的加速器的數量)”，高性能計算和模擬（HPCS）國際會議，出版日期：2010年6月28日-2010年7月2日，在第224-231頁上，描述了一種在高性能集群中能夠遠程GPU加速，因而允許減少安裝在集群上的加速器的數量的框架。這可以導致能源、采購、維護及空間的節省。

耶路撒冷希伯來大學的計算機科學系的Amnon Barak等的出版物“A package foropen CL based heterogeneous computing on clusters with many GPU devices（一種用于對具有許多個GPU設備的集群進行基于開放運算語言（Open CL）的異構計算的包）”描述了一種用于對具有許多個GPU設備的集群運行OpenMP、C++、未修改的OpenCL的應用的包。此外，提供允許在一個托管節點（hosting-node）上應用以便透明地利用集群范圍內設備的OpenCL規范的實施方式和應用編程接口（OpenMP API）的擴展。

圖1示出根據本技術領域當前水平的計算機集群布置。該計算機集群布置包含數個計算節點CN，其是互相連接的并且共同計算一個計算任務。每個計算節點CN都與加速器Acc緊密耦接。從圖1能夠看出，計算節點CN包含加速器單元ACC，其與例如中央處理單元CPU的微處理器一起虛擬集成在計算節點CN上。如上所述，根據計算任務，加速器Acc至計算節點CN的固定耦接會導致加速器Acc的過度預訂或預訂不足。此外，在加速器Acc之一故障的情況下不提供容錯。在根據圖1的已知的計算機集群布置中，計算節點CN通過基礎設施互相通信，其中加速器Acc不直接交換信息，但是需要計算節點CN聯接（interfacing）基礎設施IN，用于數據交換。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供一種計算機集群布置，其允許關于加速器和計算節點之間數據交換的通信靈活性以及計算節點至任何一個和每個加速器的直接存取。此外，本發明的一個目的是在運行時間提供一種加速器至計算節點的動態耦接。

這些目的通過具有根據專利權利要求1所述的特征的計算機集群布置來解決。

因此，提供一種用于處理計算任務的計算機集群布置，該計算機集群布置包含：

-多個計算節點，每個計算節點都聯接通信基礎設施，至少兩個計算節點被布置成共同計算計算任務的至少第一部分；