Mavzu: Klasterli tizimlar Reja: Klaster tizimlari haqida Klaster tizimining arxitekturasi

Mavzu:.Klasterli tizimlar
Reja:
1.Klaster tizimlari haqida
2.Klaster tizimining arxitekturasi
Sinflarga shartli bo'linishni Jazek Radaevskiy va Duglas Adline taklif qilgan:
• Birinchi sinf I toifali mashinalar butunlay kompyuter komponentlarini etkazib beruvchilar tomonidan sotiladigan standart qismlardan qurilgan (arzon narxlar, texnik xizmat ko'rsatish osonligi, apparat komponentlari har xil manbalarda mavjud).
• II sinf. Tizim eksklyuziv yoki unchalik keng tarqalgan bo'lmagan tafsilotlarga ega. Shu tarzda, juda yaxshi ishlashga erishish mumkin, lekin qimmatroq.
Ta'kidlanganidek, klasterlar turli xil konfiguratsiyalarda bo'lishi mumkin. Klasterlarning eng keng tarqalgan turlari:
• yuqori ishonchlilik tizimlari;
• yuqori samarali hisoblash tizimlari;
• ko'p tarmoqli tizimlar.
E'tibor bering, bu turdagi klasterlar orasidagi chegaralar biroz xiralashgan va klasterda ko'rsatilgan turlardan tashqariga chiqadigan xususiyatlar yoki funktsiyalar bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, umumiy maqsadli tizim sifatida ishlatiladigan katta klasterni sozlashda siz ro'yxatga olingan barcha funktsiyalarni bajaradigan bloklarni ajratishingiz kerak bo'ladi.
HPC klasterlari parallel hisoblash uchun mo'ljallangan. Bu klasterlar odatda ko'p sonli kompyuterlardan iborat. Bunday klasterlarni ishlab chiqish murakkab jarayon bo'lib, har bir bosqichda ko'p sonli kompyuterlarni o'rnatish, ishlatish va bir vaqtning o'zida boshqarish, bir xil tizimli faylga (yoki fayllarga) parallel va yuqori samarali kirish uchun texnik talablar kabi masalalarni muvofiqlashtirishni talab qiladi. va tugunlar orasidagi protsessorlararo aloqa va muvofiqlashtirish ishlari parallel. Bu muammolarni butun klaster uchun bitta operatsion tizim tasvirini taqdim etish orqali hal qilish osonroq. Biroq, bunday sxemani amalga oshirish har doim ham mumkin emas va u odatda juda katta bo'lmagan tizimlar uchun ishlatiladi.
Ko'p tarmoqli tizimlar vaqt o'tishi bilan o'zboshimchalik bilan o'sishi (yoki kamayishi) mumkin bo'lgan resurslar to'plamiga yagona interfeysni ta'minlash uchun ishlatiladi. Oddiy misol veb -serverlar guruhi bo'lishi mumkin.
1994 yilda Tomas Sterling va Don Bekker 10 Mbit / s chekilgan Internetga ortiqcha havolalar bilan ulangan 16 ta tugunli Intel DX4 protsessorlarini yaratdilar. Ular eski dostondan keyin uni "Beowulf" deb nomlashdi. Klaster NASAning Goddard kosmik parvozlar markazida Yer va kosmik fanlar loyihasini zarur hisoblash resurslari bilan qo'llab -quvvatlash maqsadida paydo bo'lgan. Dizayn ishlari tezda Beowulf loyihasi sifatida tanilgan. Loyiha parallel klasterli kompyuterlarni yaratishga umumiy yondashuvga asos bo'ldi; u parallel hisoblash uchun muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin bo'lgan ko'p protsessorli arxitekturani tasvirlaydi. Beowulf klasteri odatda bitta server tugunidan (odatda asosiy tugun deb ataladi) va standart kompyuter tarmog'i bilan bog'langan bir yoki bir nechta qul (hisoblash) tugunlaridan tashkil topgan tizimdir. Tizim Linux kompyuterlari, standart tarmoq adapterlari (masalan, Ethernet) va kommutatorlar kabi standart apparat komponentlari yordamida qurilgan. "Beowulf" deb nomlangan maxsus dasturlar to'plami yo'q. Buning o'rniga, ko'plab foydalanuvchilar Beowulf klasterlarini yaratish uchun mos deb topgan bir nechta dasturiy ta'minot mavjud. Beowulf Linux operatsion tizimi, PVM xabar almashish tizimlari, MPI tizimlari, ish navbatini boshqarish tizimlari va boshqa standart mahsulotlar kabi dasturiy mahsulotlardan foydalanadi. Server tuguni butun klasterni kuzatib boradi va mijoz tugunlariga yo'naltirilgan fayllarga xizmat qiladi.
Klaster tizimidagi protsessorlarning tarmoq aloqasi muammolari
Klaster tizimining arxitekturasi (protsessorlarning bir -biriga ulanishi) uning ishlashini unda ishlatiladigan protsessor turiga qaraganda ko'proq aniqlaydi. Bunday tizimning ishlashiga ta'sir qiluvchi muhim parametr - bu protsessorlar orasidagi masofa. Shunday qilib, 10 ta shaxsiy kompyuterni bir-biriga ulash orqali biz yuqori samarali hisoblash tizimini olamiz. Ammo muammo, standart asboblarni bir -biri bilan birlashtirishning eng samarali usulini topishdir, chunki har bir protsessorning ishlashi 10 barobar oshsa, umuman tizimning ishlashi 10 barobar oshmaydi.
Masalan, barcha protsessorlar teng bo'lgan 16 protsessorli nosimmetrik tizimni tuzish muammosini ko'rib chiqaylik. Tashqi qurilmalarni ulash uchun tashqi uchlari ishlatiladigan tekis panjara eng tabiiy ulanish ko'rinadi.



3-rasm.