Негізгі түсініктер
Аппараттық талаптар. Программалық жабдықтауға қойылған талаптар
Сабақ мақсаты: MatLab-та кластерді баптауға түсінік беру
Негізгі түсініктер: MatLab-кластерді баптау, векторлы-конвейерлы компьютерлер, белгілі бір жадылы массивті-параллельді компьютерлер, ортақ жадылы параллельді компьютерлер, кластерлі архитектура.
Әдебиеттер: [6,8]
6.1 Негізгі түсініктер
Кластер – бірыңғай есептеуші ресурс ретінде жұмыс істейтін, бір локальді есептеуші желіге біріктірілген компьютерлер тобы (сурет 34).
Сурет 34 – Кластер жұмысына мысал
Кластерлі ыңғайдың негізгі артықшылғы қолжетімді және мол кеңітілімді болуында.
Кластерлерді басқару жүйесіне төмендегі талаптар қойылады:
- "MATLAB DistributedComputingServer" қызметінің әр компьютерге орнатылуы.
- Windows операциялық жүйесінің ағылшынша нұсқасы, яғни мұнда қауіпсіздік шараларына байланысты ешқандай мәселелер туындамайды (3-кесте) [14].
- біртипті компьютерлер болмаса, кластер бірыңғай құрылымға ие болмайды. Бұл жағдайда мынадай айырмашылықтар болуы мүмкін:
- орталық процессорлардың қуатында, объем оперативтік жады көлемінде, локальді желінің жылдамдық аймағында;
- өнімділікте;
- кластерді басқару жүйесі ыңғайлы және баптауға қолайлы, сондай-ақ қолдануға өте жеңіл болуы;
- беріктік, сенімділік, яғни аппаратты платформа мен программалық жабдықтау оперативті түрде жұмыс істеуі керек.
Егер жұмыс тоқтатылса, жүйе аралық жағдаятты өздігінен қалпына келтіру қасиетіне ие болуы керек.
3-кесте – Windows-тың кейбір арнайы топтары және олардың орыс тіліне аударылуы - "AuthenticatedUsers" тобының аудармасы.
* белгісі кіріктірілген топтар мен идентификаторларды аңғартады.
* SYSTEM * SYSTEM (Windows Server 2008)
|
* система (Windows 7) |
* SERVICE |
* СЛУЖБА |
* LOCAL SERVICE |
|
* NETWORK |
* СЕТЬ |
* BATCH |
* ПАКЕТНЫЕФАЙЛЫ |
* DIALUP |
* УДАЛЕННЫЙДОСТУП |
* EVERYONE |
* Все |
* OWNER RIGHTS |
* ПРАВАВЛАДЕЛЬЦА |
ADMINISTRATOR |
Администратор |
USERS |
Пользователи |
GUEST |
Гость |
Ескерту. Бірнеше сөз мысалға келтірілген.
Кластер жай локальді есептеуден гөрі одан да жоғары беріктік пен нәтижелілікке ие. Кластер типтік аппараттық және программалық шешімдерді қолданады.
Параллельді компьютерлер – процессорлар, олардың арасындағы коммуникацияның кейбір тәсілдері мен жады жиынтығы (сурет 35). Ол екі ядролы процессор болуы мүмкін немесе көппроцессорлы сервер, мысалы, кластер болуы мүмкін (суперкомпьютер).
Сурет 35 –MatLab-тағы параллельді есептеудің құралдары
Дәстүрлі түрде программа тізбекті алгоритмге ұласты. Тізбекті программа бір орталық процессоры бар компьютерде орындалған. Командалар олардың орналасуына қарай орындалған болатын. Қазіргі программалардың көбі мультипроцессорлы есептеулерді қолданады. Программа бір мезгілде орындалатын және әр түрлі процессорларда орындалатын деп екі топқа бөлінеді. Есептеуіштік ресурстар бір желіге келтірілген бір мультипроцессорлы компьютерден немесе бірнеше компьютерлерден құрала алады.
Параллельді программалау процессорды өндірушілер көпядролы архитектураға көшкенде өзекті болады. Соған орай MathWork, Inc. және т.б. параллельді пакеттеріне бөлінген есептеулерді енгізетін болған [7].
Параллельдеу – бір мезгілде орындала алатын операциялар мен көптеген тізбекті алгоритмдер бар үдерістер.
Ары қарай жұмыс жүргізу үшін MATLAB жүйесінде қолданылатын бірқатар түсініктерді енгіземіз:
worker (жұмыс үдерісі) – берілген есептеулерді орындайтын MATLAB жүйесінің үдерісі.
mdcе (MatlabDistributedComputingServer) –jobmanager және worker-процестері енгізілмей тұрып барлық машиналарға орнатылуы тиіс қызмет түрі. Ол барлық үдерістердің іске қосылуы үшін негіз болып келеді [15,16].
jobmanager - бірнеше есептерден тұратын, үлкен көлемді есептеуіштік операцияларының басқарылу үдерісі.
node – есептеуіш кластердің бөлігі болып саналатын компьютер.
Енді біз оқу үдерісінде қолдануға арналған кішірек кластерді құрастырумен айналысатын боламыз.