Architecture-nek párhuzamos számítási rendszerek

Az párhuzamos számítási feldolgozási értetődik folyamatokat lehet végrehajtani egyszerre több gépi műveletek. Elérése párhuzamosság csak akkor lehetséges, ha az alábbi követelmények az építészeti elvek épület egy számítógépes rendszer:

1) független működése egyes számítástechnikai eszközök - ez a követelmény az összes jelentősebb alkatrészek számítógépes rendszer - az input-output eszközök a feldolgozó processzor és memória eszközök;

2) redundáns elemek a számítógépes rendszer - szervezés redundancia vehet a következő alapvető formák: a használata speciális eszközök - külön processzorok valós és integer aritmetikai, többszintű memória eszközök (regiszterek, cache);

3) COMPUTER párhuzamos készülék segítségével, például, több processzor azonos típusú vagy több memória eszközök.

Egy további formája konkurencia lehet pipeline megvalósítása feldolgozó eszközök, amelyben a végrehajtását műveletek eszközök képviseletében a végrehajtása műveleti sorrendet alparancsok komponenseket; Ennek eredményeként, a számításokat az ilyen eszközök lehetnek különböző szakaszaiban feldolgozása több különböző adatelemek.

Architecture-nek párhuzamos számítási rendszerek
A fő jellemzője az erősen párhuzamos architektúra (MPP - masszív párhuzamos feldolgozás), hogy a memória fizikailag megosztott. Ebben az esetben a rendszer úgy van kialakítva, az egyes modulok tartalmaz egy processzort helyi üzemeltetési memória bank (RAM), kommunikációs processzorok (router), vagy hálózati adapterrel, néha - merevlemezek és / vagy más bemeneti / kimeneti eszközök. Valójában ezek a modulok teljesen működőképes számítógépek (ábra. 1.4). Hozzáférés a bank OD a modul csak a processzor (CPU) az azonos modult. A modulok összekapcsolása speciális kommunikációs csatornákat. A felhasználó meghatározhatja a logikai processzor számát, amelyhez hozzá van kötve, és megszervezni az üzenetek cseréje más processzorok. Kétféle változata az operációs rendszer (OS) a gép MPP-architektúra. Egy teljes

értékes operációs rendszer (OS) az csak a vezérlő gépen (front-end), minden egyes modul működése nagyon lecsupaszított változatát operációs rendszere, amely az egyetlen ága abban elhelyezett párhuzamos alkalmazása. A második kiviteli alak működik minden modul

teljes UNIX-szerű operációs rendszer, amely külön van telepítve.

A fő előnye a rendszer külön memória jó skálázhatóság: a gépek külön memória minden egyes processzor számára csak a helyi memóriában, és ezért nincs szükség ciklus-pontos szinkronizációja processzorok. Gyakorlatilag az összes rekordot a termelékenységre ma be van állítva a gép egy ilyen architektúra, amely több ezer processzoros (ASCI Red, ASCI Blue Pacific).

• hiánya megosztott memória közötti processzor jelentősen csökkenti az árfolyamot, mivel nincs közös közepes adatok tárolására szánt között kicserélendő processzorok. Igényel speciális programozási technikák végrehajtásához üzenetküldő processzorok közötti;

• Minden processzor segítségével csak korlátozott mennyiségű helyi memória bank;

• eredményeként az építészeti hiányosságok igényel jelentős erőfeszítést annak érdekében, hogy maximálisan kihasználják a rendszer erőforrásait. Ez az, ami meghatározza a magas ár szoftver masszívan párhuzamos rendszer külön memóriát.

Systems külön memória szuperszámítógépeken MVS-1000, az IBM RS / 6000 SP, SGI / CRAY T3E, ASCI rendszer, Hitachi SR8000, Parsytec rendszer.

A klaszter két vagy több rendszer (gyakran nevezik csomópontok), összeolvadt hálózati technológiák alapján busz architektúra, vagy váltson, és úgy tűnik, hogy a felhasználók egyetlen számítási erőforrás információt. Mivel az a fürt csomópontjai szerverek lehet kiválasztani munkaállomások és még a hétköznapi személyi számítógépek.

A elõrelépést a teljesítmény javítása érdekében nyilvánvaló hiba esetén bármely csomópont: míg a másik csomópont a klaszter át tudja venni a meghibásodott csomópont terhelése, és a felhasználók nem fogják észrevenni a megszakítás hozzáféréssel. Az esetleges halmozott skálázhatóság lehetővé teszi több alkalmazás a termelékenység növelése érdekében több felhasználó számára.

alapuló technológiák busz architektúra vagy

Ezek szuperszámítógépek a legolcsóbb, hiszen folyik alapján szabványos összetevőit elemek ( „polcról”), processzorokkal, kapcsolók, hajtások és a külső eszközöket.

Klaszterek lehet végrehajtani különböző szinteken egy számítógépes rendszer, beleértve a hardvert, az operációs rendszerek, segédprogramok, rendszerek és alkalmazások. Minél nagyobb a szint rendszer kombinált fürtözési technológia, annál nagyobb a megbízhatóság, a skálázhatóság és a kezelhetőség a klaszter.

HPC klaszterek vannak tervezve párhuzamos számításokat. Ezek a csoportok általában gyűjtött nagyszámú számítógépek. A fejlesztés az ilyen klaszterek egy bonyolult folyamat, amely minden egyes lépés a pontos összehangolását kérdések, mint a telepítés, üzemeltetés és egyidejű vezérlése nagyszámú számítógépek, a műszaki követelmények a párhuzamos és a nagy teljesítményű hozzáférést biztosít az azonos rendszer fájlt (vagy fájlokat) és processzorok közötti kommunikáció csomópontok között és a koordináció párhuzamos működés. Ezeket a problémákat a legegyszerűbb módja annak, hogy egy operációs rendszer image az egész fürt. Ahhoz azonban, hogy végre egy ilyen rendszer sikeres nem mindig, és általában ez általában csak a nem túl nagy rendszereket.

Többszálas rendszereket használnak, hogy egy egyetlen felületen számos erőforrások épülhet fel idővel véletlenszerűen (vagy csökkenés) méretű. A leggyakoribb példa erre egy csoportja webszerverek.

A projekt lett az alapja a közös megközelítés a fejlődés párhuzamos klaszter számítógépek és leírja a multi-processzor architektúra, amely sikeresen alkalmazható a párhuzamos számítástechnika. Beowulf-klaszter általában egy olyan rendszer, amely egy kiszolgáló-csomópont (gyakran nevezik fejállomás), és egy vagy több alárendelt egységek (számítási csomópont) keresztül csatlakozik egy szabványos számítógépes hálózaton. A rendszer használatával készült áru hardver elemek, mint például a számítógépek, hogy fut Linux, szabványos hálózati adapterek (pl Ethernet) és kapcsolók. Nincs speciális szoftver csomag, az úgynevezett «Beowulf». Ehelyett több darab szoftver, hogy sok felhasználó úgy találta hasznosnak épület Beowulf klaszterek. Beowulf használ ilyen szoftvert a Linux operációs rendszer, az erőátviteli rendszer PVM üzeneteket, MPI, ügyfélhívó feladatokat, és más standard termékek. A kiszolgáló csomópont irányítja az egész klaszter, és arra szolgál, hogy a fájlok kerülnek a kliens csomópontok.

A fejlesztés a cluster rendszerek számos problémát, amelyek közül a következők.

Az architektúra a klaszter rendszer (kapcsolódási mód processzorok egymással) nagymértékben meghatározza a teljesítményt, mint a típusú processzorok használnak benne. A kritikus paraméter, amely befolyásolja a teljesítményét a rendszer mennyiség közötti távolság a feldolgozók.

A leghatékonyabb az építészet topológia zsír-fa - (1) gyűrű architektúra teljes akkordikus kötés, (2) - cluster architektúra zsírmentes, elölnézetben (a) és felülnézetben (b).

Önálló munkát. SMP architektúra; hibrid architektúra; PVP építészet; transputer; MVS - 1000; molekuláris MEA; Optikai MEA-k; neurális architektúra; skálázható architektúra.