Java a paralelní programování na clusteru
Title Alternative:Java and parallel programming on a cluster
Loading...
Date
2013-12-27
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Cílem teoretické části diplomové práce je komplexní rozbor problematiky paralelního programování na clusterech se zaměřením na knihovny MPI, MPICH a PVM. Každá knihovna je podrobně popsána z hlediska historického vývoje, vlastností, jejích výhod a nevýhod. Dále je součástí práce popis programovacího jazyka Java jako vhodného nástroje pro paralelní programování. Jsou zmíněny různé implementace MPI technologie pro jazyk Java, včetně použitého MPJ Express. Vysvětlena byla problematika clusterů a také Amdahlův zákon, který definuje vztahy pro výpočet časové úspory v paralelním programování. Praktická část práce obsahuje návrh a implementaci vzorových úloh v jazyce Java pro použití na univerzitním clusteru Hydra. Tyto úlohy tvoří aplikace pro hledání hesla ?hrubou silou? a program pro paralelní násobení matic. Byla vytvořena sada srovnávacích testů pro jednotlivé úlohy za použití knihoven MPI, srovnávající běh aplikací na různém počtu procesorů. Analýzou výsledků srovnávacích testů byla ověřena platnost Amdahlova zákona.
The theoretical part of this thesis is a comprehensive analysis of problems associated with parallel programming in clusters, with a focus on MPI, MPICH and PVM libraries. Each library is described in detail in terms of historical development, properties, and its advantages and disadvantages for parallel programming. There are different implementations of MPI technologies for Java described within, including the MPJ Express used. Issues with clusters are explained, as well as Amdahl?s law, which defines relationships for calculation of time savings in parallel programming. The practical part of this thesis includes the design and implementation of sample tasks in Java, to be used on a university cluster Hydra. These tasks form applications for searching passwords ?by brute force? and a program for parallel matrix multiplication. Set of comparison tests for individual tasks using MPI libraries have been created. These compare applications running on a different number of processors. Analysis of the comparative test results has validated the Amdahl?s law.
The theoretical part of this thesis is a comprehensive analysis of problems associated with parallel programming in clusters, with a focus on MPI, MPICH and PVM libraries. Each library is described in detail in terms of historical development, properties, and its advantages and disadvantages for parallel programming. There are different implementations of MPI technologies for Java described within, including the MPJ Express used. Issues with clusters are explained, as well as Amdahl?s law, which defines relationships for calculation of time savings in parallel programming. The practical part of this thesis includes the design and implementation of sample tasks in Java, to be used on a university cluster Hydra. These tasks form applications for searching passwords ?by brute force? and a program for parallel matrix multiplication. Set of comparison tests for individual tasks using MPI libraries have been created. These compare applications running on a different number of processors. Analysis of the comparative test results has validated the Amdahl?s law.
Description
katedra: NTI; přílohy: 1 CD; rozsah: 57
Subject(s)
parallel programming, cluster, mpi, pvm, amdahl?s law, paralelní programování, cluster, mpi, pvm, amdahlův zákon