
- •1. Назвати основні сфери застосування високопродуктивних систем опрацювання даних і коротко їх охарактеризувати.
- •2. Навести класифікацію обчислювальних систем згідно з м.Флінном.
- •3. Навести класифікацію обчислювальних систем згідно з р.Хокні.
- •4. Навести основні архітектури високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •5.Архітектура мрр
- •6.Архітекттура smp
- •8. Охарактерізуваті архітектуру numa.
- •9. Охарактеризувати кластерні системи.
- •10. Охарактерізуваті архітектуру grid.
- •11.Навести переваги використання багатоядерних процесорних систем у порівнянні з багатопроцесорними системами.
- •12. Навести переваги використання спеціалізованих графічних процесорів (gpu) у порівнянні з центральними процесорами (cpu) комп'ютерних систем для високопродуктивних обчислень.
- •13.Як визначається час виконання паралельного алгоритму?
- •14. Мінімальний можливий час виконання паралельного алгоритму визначається довжиною максимального шляху обчислювальної схеми алгоритму:
- •15 Основною характеристикою алгоритму, визначальною ефективність його виконання на багатопроцесорній системі є його ступінь паралелізму.
- •16. Ефективність паралельних обчислень сильно залежить від об'єму обміну у виконуваному застосуванні і від свойст коммуникатора.
- •17.Закон Амдала
- •18.Закон Густавсона – Барсиса
- •20.Навести основні принципи, яких необхідно дотримуватись при розробці паралельних алгоритмів.
- •21. Навести та охарактеризувати основні типи апаратних комунікаційних інтерфейсів для організації високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •22. Охарактеризувати спеціалізований комунікаційний інтерфейс sci (Scalable Coherent Interface).
- •23.Охарактеризувати спеціалізований комунікаційний інтерфейс Myrinet
- •24.Охарактеризувати комунікаційний інтерфейс Gigabit Ethernet.
- •26 Охарактеризувати принципи роботи технології виклику віддалених процедур, методів, обєктів
- •27 Дати означення терміну маршалізація даних при виклику віддалених процедур
- •28 Дати означення терміну серіалізація обєктів
- •29. Пояснити причини використання клієнтської та серверної заглушок (stub) при написанні програм виклику віддалених процедур та методів.
- •30. Навести основні проблеми, які виникають при використанні технологій виклику віддалених процедур, методів, об'єктів.
- •31. Охарактеризувати технологію rpc.
- •32.Архітектура rmi.
- •1.Rmi (англ. Remote Method Invocation) - програмний інтерфейс виклику видалених методів в мові Java.
- •35. Охарактерізуваті технологію dcom
- •36. Проаналізувати використання программ з багатьма підпроцесами для організації високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •37.Дати означення термінам семафор, м'ютекс, критична секція.
- •38.Навести основні проблеми, які виникають при використанні програм з багатьма підпроцесами, зокрема гонка процесів, вхід/вихід з критичних секцій, синхронізація підпроцесів.
- •39.Проаналізувати використання програм зі з'єднанням на основі сокетів для організації високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •40.Дати означення терміну сокет, мережевий сокет, unix-сокет.
- •42. Охарактеризуйте технологію mpi, її призначення і реалізації
- •43. Навести приклад найпростішої програми на мові с з використанням технології mpi, яка виводить прізвище студента
- •44 Описати процес компіляції і виконання програми засобами середовища OpenMpi та компілятора gcc.
- •45.Навести необхідні функції mpi для ініціалізації і завершення mpi-коду програми.
- •46Охарактеризувати поняття групи і комунікатора у технології mpi.
- •47Навести і охарактеризувати основні типи даних mpi.
- •48Охарактеризувати основні методи для обміну повідомленнями між окремими процесами технології mpi.
- •50. Навести і охарактеризувати віртуальні топології mpi.
- •52Директива parallel
- •53Навести конструкції технології OpenMp на мові с для паралельного виконання циклу області технології OpenMp.
- •58. Охарактеризувати технологію pvm.
- •59 Проаналізувати можливість використання технології OpenMp, mpi та mpi/openmp на архітектурах mpp, smp та кластерній
- •60 Охарактеризувати високодоступні кластери
- •61 Охарактеризувати високопродуктивні кластери
- •62. Які є базові операції rpc?
- •63.Які є етапи виконання rpc.
- •64.Навести основні етапи розробки паралельних алгоритмів.
- •65.Завдання множення матриці на вектор визначається співвідношеннями
- •66.Навести і описати паралельні методи множення матриць.
- •67. Навести і описати паралельні методи розв'язку систем лінійних рівнянь.
- •67. Навести і описати паралельні методи сортування.
- •69.Навести і описати паралельні методи опрацювання графів.
- •70.Навести і описати паралельні методи розв'язання диференціальних рівнянь у частинних похідних.
- •71.Навести і описати паралельні методи багатоекстремальної оптимізації
- •72. У вихідному коді програми на мові с вставити пропущені виклики процедур підключення мрі, визначення кількості процесів і рангу процесів.
- •73. Програма, яка виводить «Hello Word from process I for n».
- •74. Програма генерації чисел в одному процесі і сумування їх у іншому процесі і надсилення результату в перший процес.
- •85.Налаштувати обчислювальний кластер засобами OpenMosix і пояснити принципи його роботи
- •88.Пояснити що таке mfs і продемонструвати прозору взаємодію файлових систем кластера
- •89. Написати програму з використанням бібліотеки Posix threads на мові с з метою тестування роботи кластера під керуванням OpenMosix. Тестування провести з замірами часу.
22. Охарактеризувати спеціалізований комунікаційний інтерфейс sci (Scalable Coherent Interface).
Масштабований когерентний інтерфейс - Scalable Coherent Interface (SCI), є ANSI/IEEE стандартом, що визначає неймовірно гнучкий високошвидкісний протокол передачі даних для з'єднань «крапка-крапка». Хоча спочатку SCI замислювався для використання в нових, швидших об'єднувальних платах із швидкістю передачі даних більш 1Гбита/сек, його творці заглянули далеко уперед, реалізувавши в нім чудове масштабоване транспортне середовище, низьку латентність і когерентність кеша пам'яті. Інтерфейс SCI розроблений для забезпечення високоефективної передачі даних і спільного використання пам'яті між процесорами, материнськими платами або об'єднувальними платами апаратного блоку.
SCI - це не LAN, а мережева технологія для багатопроцесорних систем. За своєю суттю, SCI - це провідна технологія для побудови масштабованих мультипроцесорних систем, оскільки вона дозволяє уникнути вузьких місць, присутніх в традиційних шин і мережевих технологій. SCI сьогодні широко використовується для побудови серверних кластерів такими компаніями як Sun Microsystems, а також для побудови мультипроцесорних систем в озброєних силах і в аерокосмічної області. SCI також активно упроваджується в надпотужних системах паралельних обчислень в дослідницьких центрах по всьому світу.
Характеристики
Виробник: компанія Dolphin, в даний час повний аналог цих адаптерів виробляється в Росії ОАО «НИЦЭВТ».
Пропускна спроможність: фізична швидкість передачі - 667 Мб/сек, залежно від використовуваних апаратних платформ пропускна спроможність на рівні MPI - від 200 до 325 Мб/сек.
Час затримки: цей тип комунікаційного середовища відрізняється рекорд низьким часом затримки: 2-3 мкс - апаратне і близько 4 мкс - на рівні MPI.
Топологія: кільце, двух- або тривимірний тор, а також комутовані кільця. У зв'язку з такою топологією, при збільшенні розмірів тора відбувається насичення апаратної пропускної спроможності, тому недоцільно будувати кластери з розміром тора більше 6-8 по кожному виміру. Тороїдальна топологія не вимагає вживання комутаторів.
Програмне забезпечення: вільне (а саме, поширюване на умовах ліцензії GNU GPL) низькорівневе ПО від компанії Dolphin (драйвери і бібліотека SISCI), SCI-MPICH з Аахенського університету, а також комерційне ПО від Scali.
23.Охарактеризувати спеціалізований комунікаційний інтерфейс Myrinet
Мережева технологія Myrinet Найбільш вигідною за співвідношенням ціна / продуктивність, без сумніву, є технологія Myrinet, пропонується компанією Myricom. Myrinet є економічно вигідною високошвидкісний мережею, яка використовується для комунікацій і комутації всередині паралельних суперкомп'ютерів. Основні характеристики Myrinet: ‰ повнодуплексних 1.28 + 1.28 Гбіт / сек лінки та комутовані порти; ‰ керування потоком і контроль помилок на кожному лінк; ‰ малий час затримки; ‰ інтерфейси хоста виконують керуючу програму, щоб безпосередньо взаємодіяти з процесами, посилати, приймати і виконувати буферизацію пакетів, а також здійснювати моніторинг мережі. Як комутована мережа, аналогічна за структурою сегментів Ethernet, з'єднаним за допомогою комутаторів, Myrinet може одночасно передавати кілька пакетів, кожен з яких йде зі швидкістю 1.28 Гбіт / с. На відміну від некомутованих Ethernet і FDDI мереж, які поділяють загальну середу передачі, сукупна пропускна здатність мережі Myrinet зростає із збільшенням кількості машин. комунікаційні рівні Myrinet 1.Бібліотеки низького рівня Myrinet API - забезпечує інтерфейс високого рівня для прямої взаємодії з MCP (Myrinet Control Program) - програмою, виконується на LANai чіпі, встановленому на платі Myrinet, і здійснює всі пересилання даних у мережі між вузлами. MCP також забезпечує функції відображення (mapping) мережі і відповідає за маршрутизацію пакетів. Myrinet BPI - є спрощеним аналогом Myrinet API, тому має меншу гнучкість, а отже, дозволяє домогтися меншої продуктивності в порівнянні з Myrinet API
2.Комунікаційнісистеми GM - комунікаційна система для мереж Myrinet, заснована на принципі передачі повідомлень. Як і багато систем передачі повідомлень, GM має на меті забезпечення малих накладних витрат при обчисленнях, малого часу затримки і високих швидкостей передачі даних.Розроблено Myricom, Inc. BIP - комунікаційна система з мінімальним набором функцій, метою якої є забезпечення продуктивності апаратного рівня для програм, що використовують цю бібліотеку. Для досягнення цього BIP дозволяє прямий доступ до системних ресурсів і забезпечує тільки передачу даних (без передачі контрольної інформації). Існує також безліч інших комунікаційних систем для мереж Myrinet, які не розглядалися в даному дослідженні. 3.Стандартний інтерфейс передачі повідомлень-MPI 4.TCP,UDP