Охарактеризувати кластерні системи.

Кластер — зв'язаний набір повноцінних комп'ютерів, використовуваний як єдиний обчислювальний ресурс.

З точки зору простоти збірки і простоти використання кластер володіє великим числом переваг перед MPP системами.

· Кластер також легко масштабований по числу процесорних вузлів як і MPP системи. (За винятком проблем пов'язаних з об'ємом енергії, що виділяється і споживаної.)

· Для управління кластером не потрібно ставити спеціальну операційну систему.

· Комунікаційне середовище зазвичай реалізоване поверх відомих і достатньо популярних мережевих технологій.

Для створення кластерів зазвичай використовуються як «прості» однопроцесорні персональні комп'ютери, так і багатопроцесорні сервери SMP(NUMA). При цьому не накладаються ніяких обмежень на склад і архітектуру вузлів. Кожен з вузлів функціонує під управлінням своєї власної операційної системи. Найчастіше використовуються распростаненные ОС: Linux, FREEBSD, Solaris, AIX, Windows NT.

Види кластерів:

· Гетерогенні (різне АЗ а іноді і ПЗ)

· Гомогенні (однакове Пз та АЗ)

· Мережеві технології для кластера:

· Gigabit Ethernet.

· Технології, розроблені спеціально для кластера: SCI фірми Scali Computer (~100 MB/s) і Mirynet (~120 MB/ s); (SUN, HP, Silicon Graphics).

Як правило програмування для подібних систем, здійснюється в рамках моделі передачі повідомлень. Як реалізація моделі передачі повідомлень використовується одна з доступних реалізацій MPI. Наприклад: OPENMPI, mpich, INTEL-MPI, Scali MPI, рої для устаткування від IBM.

Переваги:

· Можуть бути утворені на базі окремих комп'ютерів, що вже існують у споживачів, або ж сконструйовані з типових комп'ютерних елементів;

· Підвищення обчислювальної потужності окремих процесорів дозволяє будувати кластери з порівняно невеликої кількості окремих комп'ютерів (lowly parallel processing)

· Для паралельного виконання в алгоритмах досить виділяти тільки крупні незалежні частини розрахунків (coarse granularity).

Недоліки:

· Організація взаємодії обчислювальних вузлів кластера за допомогою передачі повідомлень зазвичай приводить до значних тимчасових затримок

· Додаткові обмеження на тип паралельних алгоритмів, що розробляються, і програм (низька інтенсивність потоків передачі даних)

10. Охарактерізуваті архітектуру GRID.

GRID – географічно розподілена інфраструктура, об'єднуюча безліч ресурсів різних типів (процесори, довготривала і оперативна пам'ять, сховища і бази даних, мережі), доступ до яких користувач може отримати з будь-якої крапки, незалежно від місця їх розташування.

Правильно розроблене і добре реалізоване грид-среда характеризується наступними основними функціональними можливостями:

· доступ повинен бути віртуальним (потрібний доступ не до серверів, а до сервісів, що поставляють дані або обчислювальні ресурси, — причому без необхідності знання апаратної структури, що забезпечує ці сервіси);

· доступ повинен здійснювати на вимогу (із заданою якістю), а ресурси повинні надаватися тоді, коли в них виникає потреба;

· доступ повинен бути розподіленим, забезпечуючи можливість спільної колективної роботи віртуальних команд;

· доступ повинен бути стійкий до збоїв, а при виході з ладу серверів додатку повинні автоматично мігрувати на резервні сервери;

· доступ повинен забезпечувати можливість роботи в гетерогенному середовищі – з різними платформами.

Необхідно відзначити, що не всі з цих вимог в належній мірі реалізовані в даний час.

Для такої системи найважливішою умовою ефективної роботи є забезпечення взаємодії між різними платформами, мовами і програмними середовищами. У мережевому середовищі интероперабельность має на увазі роботу по загальних протоколах. Протоколи регламентують взаємодію елементів розподіленої системи, а також структуру переда-ваемой інформації. З іншого боку, функціональної базової компонентой грид-системы є сервіс (служба). Образно кажучи, архітектура грид-систем має дві частини - протокольну і сервісну. Загальна структура глобального грида описується у вигляді стека (набору рівнів або шарів) протоколів. Корисно мати на увазі, що ця структура аналогічна мережевій моделі OSI (Open Systems Interconnection Reference Model; модель взаємодії відкритих систем), - абстрактній моделі для мережевих комунікацій і розробки мережевих протоколів. У лівій частині малюнка показані рівні стека грид-протоколов, а справа чотири аналогічних ним рівнів моделі OSI (всього в стеку OSI сім рівнів).

Ітак, стек грід-протоколів включає:

1. апаратний (базовий) рівень (Fabric Layer) складають протоколи, по яких відповідні служби безпосередньо працюють з ресурсами;

2. зв'язуючий рівень (Connectivity Layer) складають протоколи, які забезпечують обмін даними між компонентами базового рівня і протоколи аутентифікації;

3. ресурсний рівень (Resource Layer) – це ядро багаторівневої системи, протоколи якого взаємодіють з ресурсами, використовуючи уніфікований інтерфейс і не розрізняючи архітектурні особливості конкретного ресурсу;

4. колективний (Collective Layer) рівень відповідає за координацію використання наявних ресурсів;

5. прикладний рівень (Application Layer) описує призначені для користувача застосування, що працюють в середовищі віртуальної організації; додатки функціонують, використовуючи протоколи, визначені на рівнях, що пролягають нижче.

Дата добавления: 2015-08-18