Cluster Computing - Praktische Einführung in das Hochleistungsrechnen auf Linux-Clustern

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

Teil I Grundlagen

1 Von Megahertz zu Gigaflops

1.1 Ochsen oder Hühner?

1.2 Rechenleistung im Takt

1.3 Von-Neumann-Flaschenhals

1.4 Benchmarks

1.5 Amdahls Gesetz

1.6 Granularität

1.7 Parallele Leistungsmetriken

1.8 Notizen

2 Parallelrechner

2.1 Gemeinsamer oder verteilter Speicher

2.2 Verbindungsnetzwerke

2.3 Cluster-Computer

2.4 SETI@home und Grid-Computing

2.5 Notizen

3 Programmieransätze

3.1 Datenparallelität

3.2 Threads

3.3 Nachrichtentransfer

3.4 Notizen

Teil II Technik

4 Cluster-Design

4.1 Grundlegende Komponenten

4.2 Anforderungen an einen High-Performance-Cluster

4.3 Netzwerktechnik

4.4 CPU-Architektur

4.5 Arbeitsspeicher

4.6 Massenspeicher

4.7 Diskless nodes

4.8 Hardware-Monitoring

4.9 Unterbringung, Klima und Kühlung

4.10 Cluster now!

4.11 Besonderheiten von Knoten-Hardware

4.12 Schrauben oder kaufen?

4.13 Notizen

5 PCs vernetzen

5.1 TCP/IP-Grundlagen

5.2 Calculus – Der Beispiel-Cluster

5.3 Erstinstallation

5.4 Netzwerk-Basiskon.guration

5.5 SystemImager

5.6 Wichtige Netzdienste

5.7 Channel bonding

5.8 Diskless nodes

5.9 Notizen

6 Cluster-Dienste

6.1 LAM/MPI

6.2 Jobverwaltung und Batch-Systeme

6.4 Notizen

Teil III MPI

7 Grundlagen

7.1 Das Minimalgerüst

7.3 Kollektive Kommunikation

7.4 Anatomie der Nachrichtenübertragung

7.5 Nicht blockierender Nachrichtentransfer

7.6 Der MPI-Standard

7.7 Notizen

8 Fortgeschrittene Techniken

8.1 Kommunikator- und Gruppenmanagement

8.2 Fehlerbehandlung

8.3 Nutzerspezifische Datentypen

8.5 Notizen

9 Parallelisierungstechniken

9.1 Perfekte Parallelisierung

9.2 Geometrische Parallelisierung

9.3 Notizen

Teil IV Praxis

10 Debuggingmethoden und Entwicklungswerkzeuge für MPI- Programme

10.1 Kontrollausgaben

10.2 Debugger

10.3 Profiler

10.4 XMPI

10.5 Namen für MPI-Objekte

10.6 Notizen

11 Bibliotheken

11.1 Überblick

11.2 APPSPACK

11.3 FFTW

11.4 Tina’s Random Number Generator Library

11.5 Notizen

12 Benchmarks

12.1 Highly-Parallel LINPACK

12.2 Intel MPI Benchmarks

12.3 Notizen

13 Checkpoint-Restart

13.1 Überblick

13.2 Ckpt

13.4 Notizen

Teil V Anhang

14 Die C-Schnittstelle des MPI-Standards

14.1 Konstanten

14.4 Nicht blockierende Punkt-zu-Punkt-Kommunikation

14.5 Persistente Kommunikation

14.6 Abgeleitete Datentypen

14.8 Einfache Gruppen, Kontexte und Kommunikatoren

14.9 Kommunikatoren mit Topologie

15 Argumente aus der Kommandozeile einlesen

Literaturverzeichnis

Sachverzeichnis