БИЛЕТ 16. Многомашинные, многопроцессорные ассоциации.
Поговорим о классификациях Флинна.
Есть поток управляющей информации – собственно команд (инструкций), и поток данных. Считаем потоки данных и команд независимыми (условно). Рассмотрим все возможные комбинации:
ОКОД(SISD – single instruction (одиночный поток команд), single data stream, (одиночный поток данных)) Традиционные компьютеры, которые мы называемоднопроцессорными. То есть для каждой команды одиночные порции операндов, которые будут обрабатываться. . Пример – классическая машина по Фон - Нейману.
ОКМД(SIMD – single instruction(одиночный поток команд), multiple data stream(множественный поток данных)) Для каждой команды порция данных (векторная или матричная обработка данных)
Можно разделить на две группы:
массивно – параллельные процессоры (существует набор процессоров, работающих одинаково с данными, например на всех выполняется сложение)
векторные процессоры (работают с данными как с вектором)
МКОД(MISD – multiple instruction(множественный поток команд), single data stream(одиночный поток данных)) – это вырожденная категория, считается, что ее нет. Т Т.о. эта категория пока не охваченная, и не понятно, как ее можно охватить, хотя есть интерпретации и этой категории, например, к ней иногда относят всякого рода параллельные специализированные графические системы, которые занимаются, предположим, распознаванием, то есть когда над одной порцией данных одновременно используются разные команды.
|
|
|
МКМД(MIMD - multiple instruction(множественный поток команд), multiple data stream(множественный поток данных)) Многомашинная ассоциация. Некоторое количество процессорных элементов, каждый из которых обрабатывает свои данные.
MIMD - >=2 процессоров, имеющих свои устройства управления, каждый из которых может выполнить свою программу.
Системы с общей оперативной памятьюДля всех процессорных элементов имеется общая оперативная память. Исполняемая программа берется из единого пространства, куда имеет доступ все процессоры. Любое слово памяти читается одновременно несколькими процессорами, следовательно необходима синхронизация чтения и записи.
С ростом числа процесоров рост производительности замедляется. И начиная с некоторого количества увеличивать число процессоров нет смысла.
UMA Каждый из процессорных элементов, входящих В систему имеет равные возможности и скорость доступа в ОП.
SMP Настроена на параллелизм. Имеют ограничения от аппаратной и от программной реализации – начиная с некоторого количества элементов возникают проблемы с синхронизацией.
NUMAКаждый процессорный элемент имеет локальную память (с быстрым к ней доступом) и нелокальную (долгий по времени доступ).Обеспечивается досткп ко всей ОП, но куда-то быстрее, куда-то медленнее. Формат данных не унифицирован.
|
|
|
Системы с распределенной оперативной памятьюесть >= 2 процессорных элемента, каждый из которых имеет свою локальную оперативную память, к которой не имеет доступ другие процессоры.
COWНаиболее популярна на сегодняшний день многомашинная система, которая объединяет специальной быстрой сетью и предназначена для решения на этом комплексе тех или иных прикладных задач.
MPPПромышленное развитие кластеров.Используются спец. Средства коммуникации, более дорогиие и более специализированные.
Гетерогенные – системы объединяющие кластеры разных мощностей. Преимущества кластеров: 1) относительная дешевизна; 2) способность к расширению, увеличению мощностей.
БИЛЕТ 17. Терминальные комплексы
Терминальный комплекс – это многомашинная ассоциация предназначенная для организации массового доступа удаленных и локальных пользователей к ресурсам некоторой вычислительной системы
Терминальный комплекс может включать в свой состав:
1) основную вычислительную систему – систему, массовый доступ к ресурсам которой обеспечивается терминальным комплексом;
2)
2)локальные мультиплексоры – аппаратные комплексы, предназначенные для осуществление связи и взаимодействия вычислительной системы с несколькими устройствами через один канал ввода/вывода, в общем случае возможна схема M x N, где M – число обслуживаемых мультиплексором устройств, N число используемых для организации работы каналов ввода/вывода (M > N);
|
|
|
3)
3) локальные терминалы – оконечные устройства, используемые для взаимодействия пользователей с вычислительной системой (это могут быть алфавитно-цифровые терминалы, графические терминалы, устройства печати, вычислительные машины, эмулирующие работу терминалов и т.п.) и, подключаемые к вычислительной системе непосредственно через каналы ввода/вывода или через локальные мультиплексоры;
4) модемы – устройства, предназначенные для организации взаимодействия вычислительной системы с удаленными терминалами с использованием телефонной сети. В функцию модема входит преобразование информации из дискретного, цифрового представления, используемого в вычислительной технике в аналоговое представление, используемое в телефонии и обратно.
5) удаленные терминалы – терминалы, имеющие доступ к вычислительной системе с использованием телефонных линий связи и модемов.
|
|
|
6) удаленные мультиплексоры – мультиплексоры, подключенные к вычислительной системе с использованием телефонных линий связи и модемов.
Компьютерные сети.
В общем случае вычислительная сеть представляет собой программно-аппаратный комплекс, обладающий след характеристиками:
1. Сеть может состоять из значительного числа взаимодействующих друг с другом компьютеров, обеспечивающих сбор, хранение, передачу и обработку информации.
2. Компьютерная сеть предполагает распределенную обработку информации. Т.е. информация, поступающая к конкретному потребителю может на разных узлах этой сети обрабатываться, и результатом является комплексный результат распределенной обработки этой информации при передаче и доступе в сети.
3. Расширяемость сети. Возможность развития компьютерных сетей, как по протяженности, т.е. территориальному размещению, так и по расширению пропускной способности каналов связи, и по количеству, и по производительности компьютеров.
4. Возможность использования симметричных интерфейсов обмена информацией между ЭВМ сети. Т.е. возможность построения сети, в которой взаимодействующие компьютеры будут равноправны, т.е. в отличии от модели терминальной сети, где присутствует основной узел и вся сеть строится по доступу к этому узлу, сеть может быть достаточно равноправной и симметричной.
Компьютерная сеть – объединение компьютеров (или вычислительных систем), взаимодействующих через коммуникационную среду.
Коммуникационная среда – каналы и средства передачи данных
Компьютеры сети исторически подразделяются на три категории:
Сеть коммутации каналов.Это сеть, которая обеспечивает установку канала связи на время всего сеанса связи между абонентскими машинами.
Сеть коммутации сообщенийСеанс связи представляется в виде последовательности сообщений. Сообщение – это порция данных произвольного размера. Сообщение отправляется в сеть по некоторой информации о маршруте. Если свободных каналов нет, то сообщение сохраняется на коммутирующей машине.
Сеть коммутации пакетов Все сообщения разделяются на блоки данных некоторого фиксированного размера. После этого сеть работает также, как сеть коммутации сообщений, но с пакетами. Каждая машина пытается от пакета избавится (принцип горячей картошки).
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 261; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!