Calcolo distribuito con MPI sotto Windows: configurazione della rete, implementazione e valutazione di test

Recentemente, sotto la spinta di tecnologie dapprima impensabili ora comuni, il trattamento delle informazioni si è fortemente automatizzato. Come un cane che insegue la propria coda, tale automatizzazione spinge alla ricerca di nuovi traguardi da raggiungere, nuove informazioni da trattare e, di riflesso, a nuove esigenze tecnologiche volte a far fronte alla maggiore complessità dei problemi da risolvere. Fino a qualche anno fa, la sempre crescente domanda di maggiori risorse di calcolo veniva arginata dai produttori hardware con il raffinamento e l’ottimizzazione di dispositivi concepiti decenni or sono, secondo una logica seriale. Quando questa strategia si è rivelata insufficiente alla notevole potenza di calcolo richiesta dalle nuove applicazioni, si è ovviato al problema incrementando il numero di unità di calcolo nei processori, il numero di canali di accesso alla memoria, il numero di processori grafici presenti su un singolo calcolatore... Parallelizzando, insomma.
Il calcolo parallelo è diventato quindi la “norma”, non più solo in ambito scientifico bensì in qualsiasi software moderno, che deve suddividere le proprie richieste a tutte le unità di calcolo a disposizione. Alla luce di ciò, ci si propone con questa tesi di valutare i vantaggi ed i comportamenti di un sistema distribuito, mandando in esecuzione algoritmi paralleli e confrontandoli con i corrispettivi seriali. A tal fine, nel laboratorio di Informatica della Facoltà, si è realizzato un cluster di PC sul quale sono stati eseguiti una serie di esperimenti.
Il percorso attraverso il quale si sviluppa la tesi è il seguente: il primo capitolo introduce il concetto di calcolo parallelo, i sistemi paralleli, i criteri di misurazione delle prestazioni, gli studi teorici e i risultati di esperienze pratiche condotte sino ad oggi. Il secondo capitolo si focalizza sulla libreria di funzioni adoperata per lo sviluppo degli algoritmi utilizzati nei test, analizza alcune di queste ed espone le necessità cui fanno fronte. La prima parte del terzo capitolo illustra le procedure di preparazione allo svolgimento dei test, mentre nella seconda parte sono presentati i risultati e le considerazioni derivate da questi. Infine, nelle appendici, sono riportati i listati dei codici utilizzati per le prove e le tabelle con i risultati completi di queste.