Mavzu; Klaster tizimlarini qurish va ishlashi

Computer Interconnect (CI) avtobusi 70 Mbit / s tezlikda ishlaydi va Star Coupler yordamida VAX kompyuterlari va HSC-larni ulash uchun ishlatiladi. Har bir CI havolasida to'qnashuvlarni bartaraf etish uchun tugunlarga xos kechikishlardan foydalanadigan asosiy CSMA texnologiyasidan foydalangan holda ikkitasi uzatiladigan va ikkitasi qabul qilinadigan ikkita qo'shimcha havolalar mavjud. CI ulanishining maksimal uzunligi 45 metrni tashkil qiladi. Star Coupler har biri VAX yoki HSC ulanishiga bag'ishlangan 32 tagacha CI avtobuslarini qo'llab-quvvatlaydi. HSC disk va lenta drayverlarning ishlashini boshqaradigan aqlli qurilma. VAX kompyuterlarini mahalliy tarmoq orqali ham klasterlash mumkin Ethernet NI - Network Interconnect (mahalliy VAX klasterlari deb ataladi) dan foydalangan holda, lekin tarmoq tizimining tarmoq o'tkazuvchanligini klasterli kompyuterlar va boshqa tarmoq mijozlari o'rtasida bo'lishish zarurati tufayli bunday tizimlarning ishlashi nisbatan past. Klasterlar DSSI (Digital Storage System Interconnect) avtobusiga ham asoslangan bo'lishi mumkin. DSSI avtobusi to'rttagacha past va o'rta darajadagi VAX kompyuterlarni birlashtirishi mumkin. Har bir kompyuter bir nechta DSSI adapterlarini qo'llab-quvvatlashi mumkin. Alohida DSSI avtobusi 4 MB / s (32 Mbit / s) da ishlaydi va 8 tagacha qurilmani ulashga imkon beradi. Qurilmaning quyidagi turlari qo'llab-quvvatlanadi: DSSI tizim adapteri, RF seriyali disk boshqaruvchisi va TF seriyali lenta boshqaruvchisi. DSSI klasterdagi tugunlar orasidagi masofani 25 metrgacha cheklaydi. VAX klaster tizimining dasturi DEC, disklar kabi umumiy manbalarga kirishda protsessorlarning to'g'ri aloqa qilishini ta'minlash uchun Distributed Lock Manager (DLM) dan foydalanadi. DLM-ning juda muhim vazifasi operatsion tizim va I / U operatsiyalari uchun disk keshlarining izchil holatini saqlashdir. Masalan, relyatsion DBMS dasturlarida DLM klasterdagi turli xil kompyuterlardagi ma'lumotlar bazasi buferlari o'rtasida izchil holatni saqlash uchun javobgardir. Klasterdagi protsessorlar o'rtasida Kiritish-chiqarish keshining izchilligini saqlash muammosi ma'lum avtobusga asoslangan zich bog'langan ko'p protsessorli tizimdagi keshning izchilligini saqlash muammosiga o'xshaydi. Ma'lumotlar bloklari bir vaqtning o'zida bir nechta keshlarda paydo bo'lishi mumkin va agar bitta protsessor ushbu nusxalardan birini o'zgartirsa, boshqa mavjud nusxalar ma'lumotlar blokining hozirgi holatini aks ettirmaydi. Blokni ta'qib qilish tushunchasi (blokga egalik) bu vaziyatlarni hal qilishning bir usuli. Blokni o'zgartirishdan oldin blokka egalik huquqini ta'minlash kerak. DLM bilan ishlash katta xarajatlarga olib keladi. VAX / VMS muhitida qo'shimcha xarajatlar katta bo'lishi mumkin, chunki I / O uchun CI avtobusida oltita xabar kerak. Qo'shimcha xarajatlar klasterdagi har bir protsessor uchun 20% gacha bo'lishi mumkin. Yuqori samarali klasterlar Qurilish tamoyillari Yuqori samaradorlikdagi klasterlarning arxitekturasi MPP tizimlarini umumiy maqsadli operatsion tizim tomonidan boshqariladigan unchalik samarasiz va masshtabli qismlarga qurish printsiplarini ishlab chiqish sifatida paydo bo'ldi. Klasterlar, shuningdek, MPP tizimlari, bir hil yoki mPPdan farqli o'laroq, har xil yoki heterojen bo'lishi mumkin bo'lgan erkin bog'langan tugunlardan iborat. Yuqori samarali klaster arxitekturasini loyihalashda klaster tugunlarini birlashtiruvchi aloqa avtobusining yuqori samaradorligini ta'minlashga alohida e'tibor beriladi. Klasterlarda nisbatan kam samaradorlik bilan ishlaydigan katta avtobuslar tez-tez ishlatib turilganligi sababli, ularning klasterlar ishlashidagi past o'tkazuvchanligini yo'q qilish va klasterda samarali parallellashtirishni tashkil qilish uchun bir qator choralar ko'rish zarur. Masalan, eng yuqori tezlikda ishlaydigan texnologiyalardan biri bo'lgan Fast Ethernet - bu zamonaviy супер-kompyuterlar MPP arxitekturasidagi o'zaro bog'liqlik darajasidan pastroq buyurtma. Tarmoqning yomon ishlashi muammolarini hal qilish uchun bir nechta usullardan foydalaniladi: Klaster bir nechta segmentlarga bo'linadi, ularning ichida tugunlar Mirinet kabi yuqori mahsuldor shinalar bilan bog'lanadi va turli segmentlar tugunlari orasidagi aloqa past samarali Ethernet / Fast Ethernet tarmoqlari orqali amalga oshiriladi. Bu aloqa muhiti narxini pasaytirish bilan birga, jarayonlar o'rtasida intensiv ma'lumotlar almashinuvi bilan bog'liq muammolarni hal qilishda bunday klasterlarning ish faoliyatini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi. "Trunking" deb nomlangan foydalanish, ya'ni. bir nechta Fast Ethernet kanallarini bir nechta kalitlarni birlashtiradigan bitta tezkor kanalga birlashtirish. Ushbu yondashuvning aniq kamchiliklari - bu o'zaro bog'lovchi kalitlarga aloqador ba'zi portlarning "yo'qolishi". Ishlashni yaxshilash uchun bunday tarmoqlar orqali ma'lumot almashish uchun maxsus protokollar yaratiladi, bu kanallarning o'tkazuvchanlik kengligidan yanada samarali foydalanishga imkon beradi va standart protokollar (TCP / IP, IPX) tomonidan o'rnatilgan ba'zi cheklovlarni olib tashlaydi. Ushbu usul ko'pincha Beowulf tizimlarida qo'llaniladi. Yuqori sifatli klasterga ega bo'lishi kerak bo'lgan asosiy sifat - bu gorizontal miqyosi, chunki klaster arxitekturasi ta'minlaydigan asosiy afzalliklardan biri bu tizimga yangi tugunlarni qo'shish orqali mavjud tizimning imkoniyatlarini oshirish qobiliyatidir. Bundan tashqari, quvvatning oshishi deyarli qo'shilgan resurslarning quvvatiga mutanosib ravishda sodir bo'ladi va tizim uning ishlashi davomida to'xtatilmasdan amalga oshirilishi mumkin. Turli xil arxitekturaga ega tizimlarda (xususan, MPP) odatda faqat vertikal miqyoslash mumkin: xotira qo'shish, ko'p protsessorli tizimlarda protsessorlar sonini ko'paytirish yoki yangi adapterlar yoki disklar qo'shish. Bu tizim ish faoliyatini vaqtincha yaxshilashga imkon beradi. Shu bilan birga, tizim maksimal darajada qo'llab-quvvatlanadigan xotira, protsessor yoki diskka ega bo'ladi, tizim resurslari tugaydi va ishlashni oshirish uchun siz yangi tizim yaratishingiz yoki eskisini sezilarli darajada qayta ishlashingiz kerak bo'ladi. Klaster tizimi vertikal miqyoslash imkoniyatini ham beradi. Shunday qilib, vertikal va gorizontal masshtablash orqali klaster modeli ko'proq moslashuvchanlikni va tizim ish faoliyatini oshirish qulayligini ta'minlaydi.