Симметричная мультипроцессорная обработка (smp).
SMP-архитектура, в которой группа процессоров работает с общей памятью. Память является способом передачи сообщений между процессорами. При этом все они имеют одинаковые права и одинаковую систему адресации. Работой управляет единственная копия ОС.
Для ускорения работы каждый процессор снабжен КЭШ-памятью. Возможность увеличения числа процессоров в SMP ограничена из-за использования общей памяти. Более того по той же причине все процессоры должны располагаться в одном корпусе. Между тем преимуществом SMP является то, что она может работать с прикладными программами разработанными для однопроцессорных систем и может использовать обычные ОС например Windows NT, однако на практике чаще используются Unix подобная ОС.
Основные преимущества
простота и универсальность для программирования
легкость в эксплуатации
Относительная невысокая цена
Недостаток: плохая масштабируемость т.е. система плохо наращивается.
Гибридная архитектура (numa).
Главная особенность таких систем – неоднородность доступа к памяти. Суть состоит в том, что память физически является распределенной, но логически система выстроена так, что пользователь видит единое адресное пространство.
Система состоит из однородных базовых модулей (плат), на которых располагается несколько процессоров и блок памяти. Платы связаны между собой с помощью высокоскростного коммутатора.
Кластерная архитектура.
Кластер представляет собой два или более компьютеров (часто называемых узлами), которые объединяются на основе сетевых технологий на базе шинной архитектуры или коммутатора и представляются пользователю в качестве единого информационно-вычислительного ресурса. В качестве узлов кластера могут выступать серверы, рабочие станции или обычные персональные компьютеры. Преимущество кластериазации состоит в том, что при сбое какого-либо узла другой узел может взять на себя нагрузку неисправного узла и пользователь не заметит прерывания в доступе. Возможности масштабируемости кластеров позволяют многократно увеличивать производительность приложений для большого числа последователей. Также суперкомпьютерные системы являются самыми дешевыми, т.к. собираются на базестандартных элементов: процессров, дисков, коммутатторов и т.п.
Типы кластеров.
Класс 1. Машина строится целиком из стандартных деталей, которые имеются в широкой программе. Это обусловливает низкие цены, простое обслуживание.
Класс 2. Система включает наряду со стандартными и эксклюзивные или не широко распространенные детали. Повышается производительность, но увеличивается и стоимость системы. Наиболее употребляемыми типами кластеров являются
системы высокой надежности
системы для высокопроизводительных вычислений
многопоточные системы.
При этом следует иметь в виду, что границы между этими типами достаточно условны. Кластеры для высокопроизводительных вычислений предназначены для параллельных расчетов. Разработка таких кластеров требует аккуратных согласований таких вопросов как инсталляция, эксплуатация и одновременное управление большим количеством компьютеров, технические требования параллельного и высокопроизводительного доступа к одному и тому же системному файлу и межпроцессорная связь между узлами и координация работы в параллельном режиме. Эта проблема проще всего решается при обеспечении обреза ОС для всей системы. Однако реализовать такую схему удается не всегда.
Многопоточные системы используются для обеспечения единого интерфейса к различным ресурсам, которые со временем могут наращиваться или сокращаться. Наиболее простой пример этого представляет группа Web-серверов.