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Original title:
Effiziente Methoden für global verteiltes wissenschaftliches Rechnen 
Translated title:
Efficient Methods for global distributed scientific Computing 
Year:
2001 
Document type:
Dissertation 
Institution:
Fakultät für Informatik 
Advisor:
Bode, Arndt (Prof. Dr.) 
Referee:
Bode, Arndt (Prof. Dr.); Jessen, Eike (Prof. Dr.) 
Format:
Text 
Language:
de 
Subject group:
DAT Datenverarbeitung, Informatik 
Keywords:
Metacomputer; parallel; automatische Prozess Verteilung 
Translated keywords:
Metacomputer; parallel; automatic process - distribution 
Controlled terms:
Verteiltes System; Wissenschaftliches Rechnen; Methode 
TUM classification:
DAT 250d 
Abstract:
Für langlaufende, parallele wissenschaftliche Anwendungen mit schwacher Synchronisation bieten Metacomputer-Architekturen sehr hohe Rechenleistung bei geringen zusätzlichen Kosten. Aktuelle Systeme verwenden bei der Koppelung von Rechenressourcen dedizierte Hochleistungsnetzwerke für Anwendungen mit feingranularer Kommunikation, oder sie sind auf lose gekoppelte parallele Anwendungen beschränkt, um mit architekturbedingten hohen Kommunikationslatenzen und schwankenden Kommunikationsdurchsätzen umzugehen. Im Rahmen dieser Arbeit zeigt eine Analyse der Methoden von existierenden Metacomputern die Schwäche für kommerzielle Nutzer. Deren bestehende Anwendungen benötigen aufwändige, kostenintensive Anpassungen, um die Rechenleistungen komplexer Metacomputer nützen zu können. Hohe Anpassungskosten implizieren eine Abhängigkeit der Software an die Metacomputing-Umgebung. Dieses wirtschaftliche Risiko reduziert die Akzeptanz von Metacomputern in der Industrie. Als Ergebnis dieser Analyse wird eine mit der Programmiersprache Java implementierte Metacomputing-Umgebung entwickelt, die eine Lösung dieser Probleme bereitstellt. Hierzu wird eine neue und effiziente Methode der Prozessverteilung vorstellt. Diese basiert auf einer Optimierung der Kommunikationsleistung der parallelen Anwendung durch eine Platzierung kommunikationsintensiver Prozesse auf gut angebundene Rechnerknoten. Zusammen mit der Fähigkeit, auf Veränderungen der Kommunikationsleistung des Verbindungsnetzwerkes dynamisch zu reagieren, ermöglicht das System eine anwendungstransparente Optimierung der Gesamtlaufzeit. Durch den threadbasierten Aufbau und die angebotenen Schnittstellen zur externen Steuerung des Systems wird eine sehr einfache Anpassung bestehender Anwendungen ermöglicht. Die Leistungsfähigkeit wird anhand einer Reihe von Modellanwendungen verifiziert. Der Einsatz im industriellen Umfeld wird anhand eines Produktes zum Entwurf- und Konstruktionsprozess der Firma Tecoplan AG, die ' Virtuelle Werkstatt' , evaluiert. Basierend auf einer Voxeltechnologie profitiert die rechenintensive Anwendung zur Einbau- und Paßform-Simulation von dem Geschwindigkeitsgewinn durch die parallele Ausführung der Kollisionsberechnung und durch die plattformunabhängige Prozessverteilung der vorgestellten Middleware. 
Translated abstract:
Metacomputer architectures are able to offer high computation performance to parallel scientific applications with weak synchronisation. Current metacomputer-systems are using dedicated high speed networks for applications with fine-grain communication, or they are limited to loosely coupled parallel applications with coarse-grained communication in order to deal with architecture-dependent high communication latencies and varying communication throughputs. In this work an analysis of methods of...    »
 
Publication :
Universitätsbibliothek der TU München 
Oral examination:
06.07.2001 
File size:
791816 bytes 
Pages:
162 
Last change:
27.06.2007