[發明專利]識別網絡通信模式

有效

• 申請號: 201280068655.1
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN104067560A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: P.法拉博施;M.麥克拉倫;D.S.米羅吉奇奇;R.施雷貝爾
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;徐紅燕

背景技術

高性能計算（HPC）工作負載可以涉及其通信被組織在規則模式中的應用。HPC應用的并行實現可以跨多個節點并行化，其中一些節點可以通過網絡與第一較小節點集合交換消息和/或與第二較大節點集合交換其它消息。用于該HPC集群的基礎聯網拓撲可以包括復雜的通用多級交換機拓撲（例如粗樹和/或折疊式克勞斯（folded clos）），其中網絡性能鏈路可以通過同步消息和/或交換機路由的顯式配置而被保持為活動。

附圖說明

圖1是圖示了根據本公開的用于識別網絡通信模式的方法的示例的流程圖。

圖2是根據本公開的與識別網絡通信模式相關聯的功能框圖。

圖3是圖示了根據本公開的用于識別網絡通信模式的方法的示例的流程圖。

圖4是根據本公開的與用于識別網絡通信模式的處理資源通信的計算機可讀介質的示例的框圖。

具體實施方式

本公開的示例包括方法、設備和/或系統。用于識別網絡通信模式的示例方法可以包括分析網絡的分布式計算機程序、基于該分析來估計虛擬網絡通信業務、以及將虛擬網絡通信業務映射到物理網絡鏈路。示例方法還可以包括識別網絡通信模式以及基于所映射的通信業務的所估計的通信強度和該網絡通信模式來分類物理通信網絡鏈路。示例方法還可以包括基于該分類來優化網絡所使用的能量。

在本公開的以下詳細描述中，對附圖進行了參考，附圖形成該詳細描述的一部分，并且在附圖中通過圖示的方式示出可如何實踐本公開的示例。以足夠的細節描述這些示例以使得本領域普通技術人員能夠實踐本公開的示例，并且要理解到，可以利用其它示例，并且在不脫離本公開的范圍的情況下可以做出過程、電氣和/或結構上的改變。

本文中的附圖遵循一種編號慣例，其中最前面的一個或多個數字對應于附圖號碼并且其余數字標識圖中的元件或組件。在本文的各個附圖中示出的元件可以被添加、交換和/或消除以便提供本公開的多個附加示例。此外，在附圖中提供的元件的比例和相對尺度旨在圖示本公開的示例，且不應當在限制的意義上采用。

高性能計算（HPC）系統可以包括服務器的集群，其具有多個個體節點（例如，數萬個節點）。節點可以包括例如具有單個共享地址空間的計算機（例如，由并行執行的多個處理CPU核組成的計算機）。節點的集群可以包括具有允許消息在節點之間發送的通信網絡的節點集合。隨著集群在大小上增加，集群的聯網組件可能消耗日益增加的量的電力。

網絡電力使用可能是供應不足的，這意味著：可用的總電力（例如電力預算）可能不足以在任何時間點處以全功率運行HPC系統中的所有計算節點。相比于不采用該電力移位方法（例如電力優化）的網絡而言，將電力預算的較大部分（例如片段）從第一聯網元件移位到更直接貢獻于總體性能的第二聯網元件可以導致更高效的電力供應。當分析識別出不需要這些鏈路高效執行HPC應用時，網絡鏈路的一部分（例如在諸如多維陣列或粗樹之類的多路徑網絡拓撲中）還可以被關閉和/或配置在低功率低性能模式中。這種移位和關閉可以被稱為優化網絡電力。

聯網資源的電力供應可以靜態地和/或動態地在中間件庫（例如消息傳遞接口（MPI）庫）中執行。這樣的庫可以包括用于創建通信拓撲和網絡鏈路使用的映射以及用于隨運行時條件改變而動態地重新調整映射的信息。此外，可以利用HPC應用的通信模式的應用特定知識來例如除了其它之外選擇性地識別貢獻于性能的鏈路并向網絡交換機通知其它鏈路可以被關閉或置于低功率模式中。

相比于試圖僅使用當前業務需求的本地知識來更頻繁地給各個鏈路供電的網絡而言，識別網絡通信模式呼叫允許總體應用通信模式的識別以及鏈路能力和電力的更持久調整。相比于例如指望諸如通信容量和消息計數之類的其它特性的其它方法而言，識別網絡通信模式還可以允許拓撲問題的檢查。

圖1是圖示了根據本公開的用于識別網絡通信模式的方法100的示例的流程圖。方法100可以包括利用HPC應用的通信模式的應用特定知識來選擇性地識別貢獻于性能的網絡鏈路。方法100還可以包括例如向網絡交換機通知其它網絡鏈路可以被關閉或置于低功率模式中。

在102處，分析網絡內的分布式計算機程序。在示例中，在編譯時期間分析HPC中間件程序。中間件程序可以包括例如遠程直接存儲器訪問（RDMA）和/或低級別通信庫，諸如MPI或Charm。諸如MPI之類的中間件程序可以被裝備成收集用于創建通信拓撲和/或網絡鏈路的初始映射的信息。中間件程序還可以被裝備成收集可允許隨程序開始和運行時條件改變而對通信拓撲和/或鏈路進行動態重新調整的信息。