- •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
3. Коммуникационная среда Raceway
Коммуникационная среда Raceway обеспечивает пропускную способность на уровне 1 Гбайт/с; среда передачи создается с помощью коммутатора фирмы Cypress и соответствующих сетевых адаптеров. Коммутатор имеет 6 портов, пропускная способность каждого порта составляет 160 Мбайт/с.
Порт состоит из 32 сигнальных линий данных и 5 управляющих линий. При начале транзакции среда Raceway предварительно устанавливает соединение, задержка в коммутаторе при установлении соединения составляет примерно 125 нс.
Структуры вычислительных систем, создаваемых при помощи Raceway, аналогичны тем, которые применяются в случае использования сети Myrinet или коммутаторов и адаптеров SCI. Разница заключается в количестве портов коммутаторов, форматах передаваемых пакетов и в протоколах.
Коммуникационная среда Raceway принята в качестве стандарта (ANSI/VINA 5-1994).
4. Коммуникационные среды на базе транспьютероподобных процессоров
Транспьютер – это слово, производное от слов транзистор и компьютер. В настоящее время такие системы не используются и информация о них представляет чисто исторический интерес.
Транспьютер - это микроэлектронный прибор, объединяющий на одном кристалле микропроцессор, быструю память, интерфейс внешней памяти и каналы ввода-вывода (линки), предназначенные для подключения аналогичных приборов. Прибор спроектирован таким образом, чтобы максимально облегчить построение параллельных вычислительных систем.
При соединении транспьютерных элементов между собой требуется минимальное число дополнительных интегральных схем. Связь между транспьютерами осуществляется путем непосредственного соединения линка одного прибора с линком другого. Это позволяет создавать сети с различными топологиями с большим числом элементов.
Транспьютер представляет собой микропроцессор, в состав которого входят:
1. ЦПУ с сокращенным набором команд (RISC).
2. 64-разрядный сопроцессор (FPU) плавающей арифметики с высокой пиковой производительностью, работающий параллельно с ЦПУ.
3. Внутрикристальное ОЗУ
4. 32-разрядная шина памяти
5. Четыре последовательных двунаправленных линии связи (Link), обеспечивающих взаимодействие транспьютера с внешним миром, работающих параллельно.
6. Таймер.
7. Системные управляющие сигналы Инициализация, Анализ, Ошибка, управляющие загрузкой и анализом состояния транспьютера, сигнализирующие об ошибках.
8. Интерфейс внешних событий (Event), обеспечивающий асинхронную связь внутреннего процесса и внешнего события.
Транспьютеры размещаются на транспьютерных модулях (TRAM или ТРАМ) - дочерних платах, содержащих транспьютер, ОЗУ, возможно, переключатели для выбора режимов, и интерфейс, включающий гнезда/штекеры питания, 4-х линий связи, линий внешних событий и системных управляющих сигналов. В зависимости от состава ТРАМ может иметь разные физические размеры, которые стандартизованы и пронумерованы. Так наименьший по размеру ТРАМ имеет номер 1, следующий - 2 и т.д.
ТРАМы размещаются на объединительных платах, которые либо непосредственно включаются в некоторый компьютер, либо соединенные вместе составляют сетевой компьютер. Объединительные платы, подключаемые к компьютеру (вычислительные транспьютерные платы) имеют два вида:
1. Загружаемые по линии связи платы общего назначения, начальная загрузка которых осуществляется программой главного компьютера по линии связи, соединяющей главный компьютер и транспьютер (корневой транспьютер), специально выделенный для взаимодействия с главным компьютером. 2. Загружаемые из ПЗУ платы, предназначенные для автономных, встроенных систем.
Изначально транспьютьеры производила фирма Inmos.
В настоящее время ряд зарубежных фирм пошел по пути создания транспьютероподобных микропроцессоров, имеющих гораздо большую вычислительную мощность, чем транспьютер фирмы Inmos (например, фирма Texas Instruments выпустила сигнальный процессор TMS320C40 с производительностью 50 MFLOPS).
Возникновение высокопроизводительных параллельных вычислительных систем на базе транспьютеров и транспьютероподобных микропроцессоров в свое время потребовало создания новых эффективных операционных систем.
Организация и функционирование SCI
Функциональная организация узла SCI
Архитектура SCI
Протоколы когерентности
Реализация GigaRing Channel
Реализация SCI фирмы Dolphin
Функциональная организация узла SCI