- •1 Задачи анализа;
- •2 Задачи синтеза;
- •3 Задачи идентификации.
- •Основные задачи теории кс
- •1. Задачи анализа;
- •2. Задачи синтеза;
- •3. Задачи идентификации.
- •2. Высокой интенсивностью взаимодействия и вытекающим отсюда требованием уменьшения времени ответа.
- •Функционирование кс
- •Основные задачи теории вычислительных систем
- •Общая характеристика методов теории вычислительных систем
- •3. Классификация вычислительных систем
- •Характеристики производительности и надежности кс
- •Характеристики надежности кс
- •1 Холодное резервирование. Работает только основной канал.
- •2 Нагруженный резерв. Включены оба канала (резервный канал занимается посторонними задачами). Время перехода на основную задачу меньше чем в холодном резерве.
- •Общая характеристика методов теории вычислительных систем
- •Характеристики производительности кс
- •1. Номинальная производительность ;
- •2. Комплексная производительность ;
- •3. Пакеты тестовых программ spec XX
- •Характеристики надежности кс
- •1 Холодное резервирование. Работает только основной канал.
- •2 Нагруженный резерв. Включены оба канала (резервный канал занимается посторонними задачами). Время перехода на основную задачу меньше чем в холодном резерве.
- •4) Указывается начальное состояние системы;
- •8) Находятся показатели качества вс на основе найденных вероятностей состояния системы.
- •Анализ надежности кс со сложной структурой
- •2.Расчет надежности кс
- •2. Для каждой вершины можно вычислить среднее количество попаданий вычислительного процесса в эту вершину по формуле
- •1. Разбить множество операторов на классы:
- •Модели вычислительных систем как систем массового обслуживания
- •1 Общие понятия и определения
- •Например m/m/1
- •2 Параметры систем массового обслуживания
- •Модели массового обслуживания вычислительных систем|
- •1. Представление вычислительной системы в виде стохастической сети
- •2. Потоки заявок
- •3. Длительность обслуживания заявок
- •Характеристики одноканальных смо
- •Многопроцессорные системы
- •5. Характеристики бесприоритетных дисциплин обслуживания
- •1) В порядке поступления (первой обслуживается заявка, поступившая раньше других);
- •2) В порядке, обратном порядку поступления заявок (первой обслуживается заявка, поступившая позже других);
- •3) Наугад, т. Е. Путем случайного выбора из очереди.
- •6. Характеристики дисциплины обслуживания с относительными приоритетами заявок
- •3.8. Характеристики дисциплин обслуживания со смешанными приоритетами
- •§ 3.9. Обслуживание заявок в групповом режиме
- •§ 3.10. Смешанный режим обслуживания заявок
- •§ 3.11. Диспетчирование на основе динамических приоритетов
- •§ 3.12. Оценка затрат на диспетчирование
- •1.Определяется интенсивность потока заявок I в смо Si из системы алгебраических уравнений
- •2.Вычисляются коэффициенты передач для каждой смо
- •3.Определяется среднее время обслуживания Ui заявки в смо Si :
- •6.Для моделирующей сети в целом характеристики п.5 определяются как
- •2.Расчет характеристик мультипроцессорной системы
- •1) Имеет доступ к общей памяти;
- •1.Средняя длина очереди заявок, ожидающих обслуживания в системе:
- •3. Среднее время пребывания заявок в системе :
- •Основные задачи теории кс
- •1. Задачи анализа;
- •2. Задачи синтеза;
- •3. Задачи идентификации.
- •1) С неограниченным временем пребывания заявок;
- •2) С относительными ограничениями на время пребывания заявок;
- •3) С абсолютными ограничениями на время пребывания заявок;
- •2.4. Контроллеры и сетевые комплексы ge Fanuc
- •Модели 311,313/323, 331
- •Коммуникационные возможности серии 90-30
- •2.4.3. Контроллеры VersaMax
- •2.4.4. Программное обеспечение
- •Общая характеристика протоколов и интерфейсов асу тп
- •2. Протоколы и интерфейсы нижнего уровня.
- •2. Основные технические характеристики контроллеров и программно-технических комплексов
- •Требования к корпоративной сети
- •2) Одновременное решение различных задач или частей одной задачи;
- •3) Конвейерная обработка информации.
- •1. Суть проблемы и основные понятия
- •1.1 Главные этапы распараллеливания задач
- •1.2 Сведения о вычислительных процессах
- •1.3 Распределенная обработка данных
- •1. Классификации архитектур параллельных вычислительных систем
- •1.1 Классификация Флинна
- •1. Процессоры
- •Память компьютерных систем
- •Простые коммутаторы
- •Простые коммутаторы с пространственным разделением
- •Составные коммутаторы
- •Коммутатор Клоза
- •Баньян-сети
- •Распределенные составные коммутаторы
- •Коммутация
- •Алгоритмы выбора маршрута
- •Граф межмодульных связей Convex Exemplar spp1000
- •Граф межмодульных связей мвс-100
- •3. Граф межмодульных связей мвс-1000
- •1. Построения коммуникационных сред на основе масштабируемого когерентного интерфейса sci
- •2. Коммуникационная среда myrinet
- •3. Коммуникационная среда Raceway
- •4. Коммуникационные среды на базе транспьютероподобных процессоров
- •1. Структура узла
- •2. Пакеты и свободные символы
- •3. Прием пакетов
- •4. Передача пакетов
- •5. Управление потоком
- •1. Структура адресного пространства
- •2. Регистры управления и состояния
- •3. Форматы пакетов
- •Когерентность кэш-памятей
- •1. Организация распределенной директории
- •2. Протокол когерентности
- •3. Алгоритм кэширования.
- •1 . Основные характеристики
- •1.2. Происхождение
- •1.3. Механизм когерентности
- •1. 4. Предназначение
- •1. 5. Структура коммуникационных сред на базе sci
- •1. 6. Физическая реализация
- •1. 7. Обозначение каналов
- •2. Реализация коммуникационной среды
- •2.1. На структурном уровне коммуникационная среда состоит из трех компонентов, как показано на рис. 2.1:
- •Масштабируемый когерентный интерфейс sci
- •Сетевая технология Myrinet
- •Коммуникационная среда Raceway
- •Коммуникационные среды на базе транспьютероподобных процессоров
- •1.Информационные модели
- •1.2. Мультипроцессоры
- •1.3. Мультикомпьютеры
- •Сравнительный анализ архитектур кс параллельного действия.
- •Архитектура вычислительных систем
- •Smp архитектура
- •Симметричные мультипроцессорные системы (smp)
- •Mpp архитектура
- •Массивно-параллельные системы (mpp)
- •Гибридная архитектура (numa)
- •Системы с неоднородным доступом к памяти (numa)
- •Pvp архитектура
- •Параллельные векторные системы (pvp)
- •1. Системы с конвейерной обработкой информации
- •1.2 Мультипроцессоры uma с много- ступенчатыми сетями
- •Мультипроцессоры numa
- •Мультипроцессор Sequent numa-q
- •Мультикомпьютеры с передачей сообщений
- •1. Общая характеристика кластерных систем.
- •2.Особенности построения кластерных систем.
- •Планирование работ в cow.
- •Без блокировки начала очереди (б); заполнение прямоугольника «процессоры-время» (в). Серым цветом показаны свободные процессоры
- •Общие сведения
- •Общие сведения
- •Логическая структура кластера
- •Логические функции физического узла.
- •Устройства памяти
- •Программное обеспечение
- •Элементы кластерных систем
- •1.1. Характеристики процессоров
- •Рассмотрим в начале процессор amd Opteron/Athlon 64.
- •Примеры промышленых разработок
- •Кластерные решения компании ibm
- •Диаграмма большого Linux-кластера.
- •Аппаратное обеспечение
- •Вычислительные узлы, выполняющие основные вычислительные задачи, для которых спроектирована система.
- •Программное обеспечение
- •Кластерные решения компании hp
- •Кластерные решения компании sgi
- •Производительность операций с плавающей точкой
- •Производительность памяти
- •Производительность системы ввода/вывода Linux
- •Масштабируемость технических приложений
- •Системное программное обеспечение
- •Архитектура san
- •Компоненты san
- •Примеры решений на основе san
- •San начального уровня
- •San между основным и резервным центром
- •Практические рекомендации
- •Построение san
- •Заключение
- •Принципы построения кластерных архитектур.
- •Оценки производительности параллельных систем
- •1) Имеет доступ к общей памяти;
- •2) Имеет общий доступ к устройствам ввода-вывода;
- •3) Управляется общей операционной системой, которая обеспечивает требуемое взаимодействие между процессорами и выполняемыми им программами как на аппаратном, так и на программном уровне.
- •4 Вероятность того, что в момент поступления очередной заявки все n процессоров заняты обслуживанием
- •Выбор коммутационного компонента.
- •Проблема сетевой перегрузки.
- •1. Обзор современных сетевых решении для построения кластеров.
- •1000-Мега битный вариант Ethernet
- •Организация внешней памяти
- •Эффективные кластерные решения
- •Концепция кластерных систем
- •Разделение на High Avalibility и High Performance системы
- •3. Проблематика High Performance кластеров
- •Проблематика High Availability кластерных систем
- •Смешанные архитектуры
- •6.Средства реализации High Performance кластеров
- •7.Средства распараллеливания
- •8.Средства реализации High Availability кластеров
- •9.Примеры проверенных решений
- •Архитектура san
- •Компоненты san
- •Примеры решений на основе san
- •San начального уровня
- •San между основным и резервным центром
- •Практические рекомендации
- •Построение san
- •Заключение
- •Symmetrix десять лет спустя
- •Матричная архитектура
- •Средства защиты данных
- •Ревизионизм и фон-неймановская архитектура
- •Литература
- •Связное программное обеспечение для мультикомпьютеров
- •1. Синхронная передача сообщений.
- •2. Буферная передача сообщений.
- •Планирование работ в cow
- •Средства распараллеливания
- •7.Средства распараллеливания
- •2. Кластерн ый вычислительн ый комплекс на основе интерфейса передачи сообщений
- •2.2 Программная реализация интерфейса передачи сообщений
- •2.3 Структура каталога mpich
- •2.4 «Устройства» mpich
- •2.5 Выполнение параллельной программы
- •2.6 Особенности выполнения программ на кластерах рабочих станций
- •2.7 Тестирование кластерного комплекса
- •Параллельная виртуальная машина
- •3 Кластерн ый вычислительн ый комплекс на основе пАраллельной виртуальной машины
- •3.1 Параллельная виртуальная машина
- •3.1.1 Общая характеристика
- •3.1.2 Гетерогенные вычислительные системы
- •3.1.3 Архитектура параллельной виртуальной машины
- •3.2 Настройка и запуск параллельной виртуальной машины
- •3.3 Структура каталога pvm
- •3.4 Тестирование параллельной виртуальной машины
- •На рисунке 3.2 представлена диаграмма, отображающая сравнение производительности коммуникационных библиотек mpi и pvm.
- •3.5 Сходства и различия pvm и mpi
- •4 . Кластерн ый вычислительн ый комплекса на основе программного пакета openMosix
- •4.1 Роль openMosix
- •4.2 Компоненты openMosix
- •4.2.1 Миграция процессов
- •4.2.2 Файловая система openMosix (oMfs)
- •4.3 Планирование кластера
- •4.4 Простая конфигурация
- •4.4.1 Синтаксис файла /etc/openmosix.Map
- •4.4.2 Автообнаружение
- •4. 5. Пользовательские утилиты администрирования openMosix
- •4. 6. Графические средства администрирования openMosix
- •4. 6.1 Использование openMosixView
- •4. 6.1.2 Окно конфигурации. Это окно появится после нажатия кнопки “cluster-node”.
- •4. 6.1.3 Окно advanced-execution. Если нужно запустить задания в кластере, то диалог "advanced execution" может сильно упростить эту задачу.
- •4.6.1.4 Командная строка. Можно указать дополнительные аргументы командной строки в поле ввода вверху окна. Аргументы приведены в таблице 9.2.
- •4. 6.2.2 Окно migrator. Этот диалог появляется, если кликнуть на каком-либо процессе из окна списка процессов.
- •4. 6.2.3 Управление удалёнными процессами. Этот диалог появляется при нажатии кнопки “manage procs from remote”
- •4.5.3 Использование openMosixcollector
- •4. 6.4 Использование openMosixanalyzer
- •4. 6.4. 1 Окно load-overview. Здесь отображается хронология нагрузки openMosix.
- •4. 6.4. 2 Статистическая информация об узле
- •4.5.4.3 Окно memory-overview. Здесь представляется обзор использования памяти (Memory-overview) в openMosixanalyzer.
- •4. 6.4.4 Окно openMosixhistory
- •4. 6.5 Использование openMosixmigmon
- •4.6 Список условных сокращений
- •Перечень ссылок
- •Общие сведения
- •2. Создание Windows-кластера
- •Суперкомпьютерная Программа "скиф"
- •Описание технических решений
- •Направления работ
- •Основные результаты
- •Кластер мгиу
- •Содержание
- •Понятие о кластере
- •Аппаратное обеспечение
- •Пропускная способность и латентность
- •1. Определение распределенной системы
- •2.1. Соединение пользователей с ресурсами
- •2.2. Прозрачность
- •Прозрачность в распределенных системах
- •2.3. Открытость
- •2.4. Масштабируемость
- •3.1. Мультипроцессоры
- •3.2. Гомогенные мультикомпьютерные системы
- •3.3. Гетерогенные мультикомпьютерные системы
- •4. Концепции программных решений рс
- •4.1. Распределенные операционные системы
- •4.2. Сетевые операционные системы
- •4.3. Программное обеспечение промежуточного уровня
- •5. Модель клиент-сервер рс
- •5.1. Клиенты и серверы
- •5.2. Разделение приложений по уровням
- •5.3. Варианты архитектуры клиент-сервер
- •Формы метакомпьютера
- •Настольный суперкомпьютер.
- •2. Интеллектуальный инструментальный комплекс.
- •Сетевой суперкомпьютер.
- •Проблемы создания метакомпьютера
- •Сегодняшняя архитектура метакомпьютерной среды
- •Взаимосвязь метакомпьютинга с общими проблемами развития системного по
- •5. Модель клиент-сервер рс
- •5.1. Клиенты и серверы
- •5.2. Разделение приложений по уровням
- •5.3. Варианты архитектуры клиент-сервер
- •Symmetrix десять лет спустя
- •Матричная архитектура
- •Средства защиты данных
- •Ревизионизм и фон-неймановская архитектура
- •Однородные вычислительные среды
- •Однокристальный ассоциативный процессор сам2000
- •Модели нейронных сетей
- •Модели инс
- •Оптимизационные системы.
- •Неуправляемые системы распознавания образов.
- •Системы feed forward.
- •Элементы нейрологики с позиции аппаратной реализации
- •Реализация нейронных сетей
- •Программные нейрокомпьютеры
- •Программно-аппаратные нейрокомпьютеры
- •Практическое использование инс
2. Создание Windows-кластера
Для эффективной эксплуатации высокопроизво-дительных кластерных установок необходимо использовать сложный комплекс программных систем. Долгое время пользователям Windows кластеров приходилось одновременно использовать программное обеспечение нескольких производителей, что могло быть причиной проблем с совместимостью различных программ друг с другом.
C выходом Compute Cluster Server 2008 (CCS) можно говорить о том, что компания Microsoft предоставляет полный спектр программного обеспечения, необходимый для эффективной эксплуатации кластера и разработки программ, в полной мере использующих имеющиеся вычислительные мощности.
Microsoft Compute Cluster Server 2008 (CCS) представляет собой интегрированную платформу для поддержки высокопроизводительных вычислений на кластерных системах. CCS состоит из операционной системы Microsoft Windows Server 2008 и Microsoft Compute Cluster Pack (CCP) – набора интерфейсов, утилит и инфраструктуры управления.
Вместе с CCP поставляется SDK, содержащий необходимые инструменты разработки программ для CCS. Кроме того, к Microsoft Compute Cluster Server 2008 логически примыкает Microsoft Visual Studio, являющийся интегрированной средой разработки (IDE) параллельных программ, содержащий компилятор и отладчик программ, разработанных с использованием технологий MPI и OpenMP.
В качестве вычислительных узлов кластера могут быть использованы 64-битные процессоры семейства x86 с, как минимум, 512 Мб оперативной памяти и 4 Гб свободного дискового пространства.
На вычислительных узлах кластера должна быть установлена операционная система Microsoft Windows Server 2008 (Standard, Enterprise или Compute Cluster Edition).
В состав CCP входит Microsoft MPI –реализация стандарта MPI 2 от Argonne National Labs. MS MPI основана на MPICH 2 и поддерживает полнофункциональный API с более чем 160 функциями. MS MPI в Windows Compute Cluster Server 2008 использует WinSock Direct протокол для наилучшей производительности и эффективного использования центрального процессора.
MS MPI может использовать любое Ethernet соединение, поддерживаемое Windows Server 2008, а также такие соединения как InfiniBand или Myrinet с использованием WinSock Direct драйверов, поставляемых производителями аппаратного обеспечения. MS MPI поддерживает языки программирования: C, Fortran 77 и Fortran 90, - а Microsoft Visual Studio включает параллельный отладчик, работающий с MS MPI.
Разработчики могут запустить свое MPI приложение на нескольких вычислительных узлах, и Visual Studio автоматически соединится с процессами на каждом узле, позволяя разработчику приостанавливать приложение и просматривать значения переменных в каждом процессе отдельно.
Кроме реализации MPI в состав CCP входит удобная система планирования заданий, позволяющая просматривать состояния всех запущенных задач, собирать статистику, назначать запуски программ на определенное время, завершать "зависшие" задачи и пр. Система предоставляет следующие интерфейсы: командная строка, графический интрфейс, COM, веб-сервис и др.
Windows Compute Cluster Server 2008 поддерживает 5 различных сетевых топологий, при этом каждый узел может иметь от 1 до 3 сетевых карточек. Правильный выбор используемой топологии необходим для оптимального функционирования вычислительного кластера.
Современные разработки кластеров.