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高性能计算机广泛的应用在众多领域,其中的节点控制技术一直是超级服务器研究中的一个重要方向,而当前一些网格计算机体系结构提出了散耦合思想。这些思想一个很重要的部分就是部件的网格化,通过部件的网格化可以提高计算机资源的利用率,减少系统资源开销。本文从计算机外设部件的角度来探讨计算机部件的网格化。就网格外设的实现方案、网格使能协议展开了分析和讨论。并基于网格外设思想实现了一个网格控制台(GConsole)。
本文的第一章介绍了高性能服务器的发展历史,并简单介绍了远程控制技术以及其应用场景,分析了当前高性能计算机控制中存在的一些问题。
第二章分析了网格外设的实现方案。本文首先介绍了Dagger、DSAG中网格部件化的思想,就目前存在的各种具体控制方式分析了各自的优缺点;然后在此基础上,给出了网格外设的定义,并分析了网格外设的三个特征:网络独立、智能共享、无缝互连;分析了网格外设实现的四个层次;本章的最后提出了网格使能协议需要解决的问题。
第三章讨论基于软件方案的网格控制台的实现,分别分析了操作系统、驱动程序、硬件调用等各种层次的软件模拟方案。根据分析的结果,采用驱动层次的方案,详细介绍了该方案的设计思路。本章的最后介绍了基于软件实现方案的网格使能协议的实现思路,采用分层并介绍了各层次的基本功能。
第四章作为论文研究工作中的工程实践部分,介绍了高性能服务器网格控制台的具体实现,网格控制台以鼠标、键盘、显卡等人机接口设备为实例,具体介绍了网格外设的实现过程,给出了外设原语的定义。同时采用基于分层实现的网格使能协议,就网格使能协议的各方面给出了解决方案。网格控制台还提供了一个给用户使用的命令行方式的控制界面。最后介绍了一下对该控制台的速度上的一些优化。