Estudio del impacto en el desarrollo y la performance de la comunicación ‘one-sided’ de MPI-2, con respecto a la comunicación ‘two-sided’, bajo la arquitectura de red InfiniBand

Trabajo Final

Universidad Nacional de Córdoba
Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Ingeniería en Computación

“Estudio del impacto en el desarrollo y la performance de la comunicación
‘one-sided’ de MPI-2, con respecto a la comunicación ‘two-sided’, bajo la arquitectura
de red InfiniBand”

Alumno: VERCELLONE, Juan José
Director: Mg. WOLFMANN, Gustavo

Vercellone,Juan José

Agosto de 2011

2

Universidad Nacional de Córdoba

Trabajo Final

Índice

Universidad Nacional de Córdoba

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 7
2. MARCO TEÓRICO.................................................................................................................. 9
2.1. HPC y MPI ......................................................................................................................... 9
2.2. MPI-1 vs. MPI-2 .............................................................................................................. 10
2.2.1. Comunicaciones Punto a Punto................................................................................. 11
2.2.1.1. Two-Sided .......................................................................................................... 11
2.2.1.2. One-Sided ........................................................................................................... 13
2.2.1.2.1. Asignación Especial de Memoria ................................................................ 14
2.2.1.2.2.Épocas de Acceso/Exposición ..................................................................... 14
2.2.1.2.3. Sincronización Explícita.............................................................................. 15
2.3. InfiniBand ........................................................................................................................ 19
2.3.1. Concepto................................................................................................................... 19
2.3.1.1. Descripción del Problema .................................................................................. 19
2.3.1.2. Características .................................................................................................... 19
2.3.1.3. Beneficios........................................................................................................... 20
2.3.1.4. Alcance ............................................................................................................... 20
2.3.2. Arquitectura............................................................................................................... 21
2.3.2.1. Topología y Componentes................................................................................. 22
2.3.2.2. Encolado ............................................................................................................. 24
2.3.2.3. Componentes IBA .............................................................................................. 26
2.3.2.3.1. Links y Repetidores..................................................................................... 27
2.3.2.3.2. Adaptadores de Canal.................................................................................. 27
2.3.2.3.3. Switches ...................................................................................................... 28
2.3.2.3.4. Routers........................................................................................................ 28
2.3.2.4. Semántica de Canal y de Memoria ..................................................................... 28
2.3.2.4.1. Interfaz de Comunicación ........................................................................... 29
2.4. Implementaciones de los Estándares MPI y MPI-2 ......................................................... 31
2.4.1. MVAPICH2...