Многомашинные и многопроцессорные ВС.Суперкомпьютеры и особенности их архитектуры. Кластеры.

ВС могут строиться на основе целых компьютеров или отдельных процессоров. В первом случае ВС- многомашинная, во втором —многопроцессорная. Многомашинная ВС содержит несколько компьютеров информационно взаимодействующих между собой. Машины могут находиться рядом, или быть удалены друг от друга на некоторое расстояние (вычислительные сети).В многомашинных ВС каждый компьютер работает под управлением своей ОС. Информационное взаимодействие компьютеров в многомашинной ВС может быть организовано на уровне:1) процессоров; 2)каналов связи;3)оперативной памяти. При взаимодействии процессоров информационная связь реализуется через регистры процессорной памяти и требует наличия в ОС сложных специальных программ.Взаимодействие на уровне ОП сводится к программной реализации общего поля оперативной памяти (равнодоступность модулей памяти: все модули памяти доступны всем процессорам и каналам связи), что проще, но также требует существенной модификации ОС. На уровне каналов связи взаимодействие организуется наиболее просто, и достигается внешними по отношению к ОС программами-драйверами, обеспечивающими доступ от каналов связи одной машины к внешним устройствам других (общее поле внешней памяти и общий доступ к устройствам ввода-вывода).В многопроцессорной ВС имеется несколько процессоров, информационно взаимодействующих между собой на уровне регистров процессорной памяти или на уровне оперативной памяти. Этот тип организуется значительно проще и сводится к созданию общего поля оперативной памяти для всех процессоров. Общий доступ к внешней памяти и к устройствам ввода-вывода обеспечивается обычно через каналы ОП. Важно, что многопроцессорная ВС работает под управлением единой ОС, общей для всех процессоров. Это существенно улучшает динамические характеристики ВС, но требует наличия специальной, весьма сложной ОС. Суперкомпьютеры -мощные многопроцессорные ВМ с быстродействием сотни миллионов — десятки миллиардов операций в секунду. Кластер - система из нескольких компьютеров (в большинстве случаев серийно выпускаемых), имеющих общий разделяемый ресурс для хранения совместно обрабатываемых данных (обычно набор дисков или дисковых массивов) и объединенных высокоскоростной магистралью.В кластерной системе некоторое распределенное приложение параллельно на нескольких узлах обрабатывает общий набор данных, как правило, таким образом, чтобы у пользователя возникла иллюзия работы на одной машине.Обычно в кластерных системах не обеспечивается единая операционная среда для работы общего набора приложений на всех узлах кластера. То есть каждый компьютер кластера - это автономная система с отдельным экземпляром ОС и своими, принадлежащими только ей системными ресурсами: набором заведенных пользователей, системными буферами, областью свопинга Кластер как параллельная система формируется на прикладном уровне, а не на уровне ОС.

18.Основные принципы построения компьютерных сетей. Системы телеобработки данных. Принципы построения компьютерных сетей основаны на возможности передачи данных по различным телекоммуникационным системам между множеством региональных компьютерных сетей и компьютеров. Хранение информации на серверах, которые имеют свои адреса, обмен по высокоскоростным каналам связи информацией, необходимость наличия сетевых плат или сетевых адаптеров являются основными принципами построения компьютерных сетей. Вся информация сети находится на хранении на серверах. Подключение отдельных пользователей происходит через Интернет-провайдеров, которые в свою очередь подключены к крупным провайдерам, обладающим регионально расположенными узлами, которые образуют сеть транснациональных провайдеров, провайдеров первого уровня. Передача данных осуществляется в результате обеспечения сетевыми протоколами взаимодействия компьютеров разного типа, работающих под различными операционными системами. Системы телеобработки данных - ИВС, в которых выполняется дистанционная централизованная обработка данных, поступающих в центр обработки по каналам связи. Системы телеобработки данных (СТОД), получившие распространение в 70-х годах, являются прообразом вычислительных сетей и применяются:1)для дистанционного централизованного решения задач абонентов;2) для сбора-данных, которые считываются на абонентских пунктах (АП) с промежуточного носителя или с дисплея и передаются в компьютер; 3) при выдаче справок: компьютер обрабатывает запрос, полученный с АП; ответ отсылается на АП;4) для решения задач, связанных с коммутацией сообщений: данные вводятся с одного АП и почти без обработки выводятся на другой АП;5)для управления ПК, когда АП используется в качестве пульта оператора компьютера. Телеобработка информации является основным режимом обработки данных в вычислительных центрах коллективного пользования.Телеобработка данных может быть реализована в одном из двух режимов:1) в режиме пакетной обработки (offline);2) в диалоговом режиме (online). Любая система ТО информации включает в себя 4 основные группы технических средств: - электронную вычислительную машину (одну или несколько);- аппаратуру передачи данных (АПД);- устройство сопряжения (УС) компьютера с аппаратурой передачи данных(линейные адаптеры, мультиплексоры передачи данных, связные процессоры, осуществляющие электрическое и логическое согласование работы машины и АПД;- абонентские пункты (АП), осуществляющие взаимодействие абонента с системой и обеспечивающие ввод и вывод данных в систему.Более разветвленные системы ТО информации могут включать в себя также устройства удаленного согласования (УУС) — поочередного или одновременного подключения разных абонентов к одному каналу связи за счет использования различных способов уплотнения передачи информации: коммутаторы, концентраторы, удаленные мультиплексоры, периферийные связные процессоры.

Дата добавления: 2015-08-05