MPI (Message Passing Interface) - Parallel Computing

MPI (Message Passing Interface)

Parallel Computing

• Definition: MPI is a standardized and portable message-passing system designed by a group of researchers from academia and industry to function on a wide variety of parallel computing architectures.
• Purpose: MPI enables multiple processors in a cluster or distributed system to communicate with each other and work together to solve a problem.
• Key Features:
  • Process synchronization and communication
  • Point-to-point and collective communication
  • Support for both blocking and non-blocking operations
  • Error handling and debugging facilities
• Advantages:
  • High-performance computing
  • Scalability and flexibility
  • Platform independence

Computer Networks

• MPI and Network Architecture:
  • MPI can be used on various network architectures, including:
    • Cluster computing
    • Distributed computing
    • Grid computing
    • Cloud computing
  • MPI provides a layer of abstraction between the application and the underlying network architecture
• Network Communication:
  • MPI uses message passing for communication between processes
  • Message passing can be implemented using various network protocols, such as:
    • TCP/IP
    • MPI-specific protocols (e.g., MPICH)
  • MPI provides optimization techniques for network communication, such as:
    • Buffering and caching
    • Data compression
    • Collective operations
• MPI Implementations:
  • Open MPI
  • MPICH
  • MVAPICH
  • Intel MPI Library
  • IBM MPI
  • Microsoft MPI

Komputasi Paralel

• Definisi: MPI adalah sistem pengiriman pesan yang distandarisasi dan portabel, dirancang untuk berfungsi pada berbagai arsitektur komputasi paralel.
• Tujuan: MPI memungkinkan beberapa prosesor dalam klaster atau sistem terdistribusi untuk berkomunikasi dan bekerja sama untuk menyelesaikan masalah.
• Fitur Utama:
  • Sinkronisasi proses dan komunikasi
  • Komunikasi titik-ke-titik dan kolektif
  • Dukungan untuk operasi pemblokiran dan non-pemblokiran
  • Fasilitas penanganan kesalahan dan debugging

Jaringan Komputer

• MPI dan Arsitektur Jaringan:
  • MPI dapat digunakan pada berbagai arsitektur jaringan, termasuk:
    • Komputasi klaster
    • Komputasi terdistribusi
    • Komputasi grid
    • Komputasi awan
  • MPI menyediakan lapisan abstraksi antara aplikasi dan arsitektur jaringan yang mendasarinya
• Komunikasi Jaringan:
  • MPI menggunakan pengiriman pesan untuk komunikasi antar proses
  • Pengiriman pesan dapat diimplementasikan menggunakan berbagai protocol jaringan, seperti:
    • TCP/IP
    • Protocol MPI-spesifik (misalnya, MPICH)
  • MPI menyediakan teknik optimasi untuk komunikasi jaringan, seperti:
    • Buffering dan caching
    • Kompresi data
    • Operasi kolektif
• Implementasi MPI:
  • Open MPI
  • MPICH
  • MVAPICH
  • Intel MPI Library
  • IBM MPI
  • Microsoft MPI