32. Классификация вс по способу организации памяти. Архитектура smp, mpp, numa.

1)SMP-архитектура. Главная особенность-наличие общей физ. памяти, разделяемой всеми процессорами. Все процессоры имеют один. достп к любой точке памяти. Такую арх. называют еще симметр. Проблемы:1. когерентность кэша( с кэша считывается устаревш. память). преим-ва:1. простота и универсальность программирования. 2. простота эксплуатации 4. относ невысок цена. Недостатки:1. система с общ памятью плохо масштабируется.

2)MPP. особенностью архитектуры является то, что память физически разделена. В случае этой арх-ты система строится из отд. модулей , сод-х процессор, локально-оперативную память, сетевые адаптеры и др. устройства ввод-вывода. преимущества:1. хорошая масштабируемость 2.нет конфликтов при обращении к памяти. недостатки:1. отсутствие ощей оперативной памяти лишает скорости межпроцессорного обмена. 2.кажд процессор может исп-ть только огр. объем памяти. 3. проблема, связ с усложн. системой программирования.

3)NUMA. Совмещает в себе достоинства систем с общей памятью и относ. дешевину систем с раздельной памятью. суть арх-ы:

1. память физически разделена по различным частям системы, но логически является общей.2. система состоит из однородных модулей, состоящих из небольш числа процессоров и блока питания. модули объединены высокоскорот. коммутатором. по сути NUMA является MPP архитектурой, где в качестве выч. элементов исп-ся SMP арх. Недостатки:1. масштабируемость, огр. объемом адресного пространства(1 шина). Система работает под управлением единой операционной системой.

33. Класстерные системы.

ВС используются не только как самостоятельные машины, но и как серверы в вычислительных сетях. Опыт создания серверов на основе SMP и MPP структур показал что данные системы не обеспечивают хорошей адаптации к конкретным условиям функционирования, сложны и дороги в эксплуатации. Одним из перспективных направления данных проблем является кластеризация – то есть технология с помощью которой несколько серверов сами являющиеся вычислительными системами объединяются в единую систему более высокого ранга для повышения эффективности функционирования системы в целом. Целями построения кластеров могут служить:1. улучшение масштабируемости системы (способность к наращиванию мощностей).2. повышение надежности и готовности системы в целом.3. эффективное перераспределение нагрузок между компьютерными кластерами.4. эффективное управление работы всей системы.Легче всего рассмотреть на примере элементов кластер имеющий аппаратную, программную и информационную совместимость. В данном случае обеспечивается простое и эффективное управление, обеспечивающее соответствующие изменения основных характеристик (надежность, производительность) при увеличении количества элементов кластера.Как правил реальные системы имеют нелинейный характер этих зависимостей.Масштабируемость SMP и MPP структур является весьма ограниченной.

Эффективное перераспределение нагрузок наиболее легко реализуется, если кластер работает под единой операционной системой. В данном случае компьютеры получают задания от серверов, выполняют их и отправляют результаты обратно в сервер.

Каждый элемент кластера может работать автономно, но в любой момент должен переключаться на выполнение работы другого сервера в случае его отказа

Недостатки кластеризации:1. задержки разработки и принятия общих стандартов.2. большая доля нестандартных и закрытых разработок различных фирм затрудняющих их совместное использование.3. трудности управления одновременным доступом к файлам.4. сложности с управлением конфигурации, настройкой, развертыванием, оповещением серверов о сбоях и т.д.