Благодаря свойству масштабируемости MPP-системы являются лидерами по достигнутой производительности. Наиболее яркий пример – Intel Paragon.
Калифорнийский технологический институт 1992 год. Основан на микропроцессорах Intel i860 RISC (до 2048 (позже вплоть до 4000)), которые были связаны в 2D сетки. Таких систем было выпущено несколько сотен, причем каждая из них была не похожа на другую (кол-во процессоров, размер ОП).
MRC (маршрутизатор) — набор портов, которые могут связываться между собой и к каждому маршрутизатору может подключаться компьютер.
Node — процессные узлы. 3 типа:
1) вычислительные;
2) сервисные (UNIXовые возможности для разработки программ, т.е. узлы для взаимодействия программиста);
3) узлы в/в (могут подключаться либо к общим ресурсам (дисковым), либо через них реализуется интерфейс с др. сетями);
Схема процессорного ядра (узла Paragon):
1) Исполнительный монитор (позволяет отлаживать, контролировать, записывать работу узла);
2) Процессор приложений;
3) ОП (32-64Mb);
4) Машины передачи данных (2 шт.). Одна на прием, другая на передачу;
5) процессор сообщений (i860);
6) Контроллер сетевого интерфейса (порты, которые выходят на MRC);
7) порт расширения, к которому через интерфейсные карты могли подключаться:
8) Интерфейс В/В;
9) ЛВС либо ЖД (массовая память);
Число процессоров для Paragon достигало 5000-8000.
2.9. Кластерная архитектура. Типы кластерных систем (HA, NLB, HPC). Проблемы связи узлов в кластерных системах.
Кластер — две или более вычислительные системы (узлы кластера), объединённые при помощи сетевых технологий и представляемых перед пользователем в качестве единого информационно-вычислительного ресурса. Часто под вычислительной кластерной системой подразумевают набор рабочих станций общего назначения, используемый в качестве дешёвого варианта массивно-параллельного компьютера.
|
|
|
Классификация по однородности: гетерогенные, гомогенные.
Классификация Радаевского-Эдлайна: класс I (стандартные компоненты), класс II (эксклюзивные или не широко распространённые компоненты).
Классификация по решаемым задачам:системы высокой доступности/надёжности
(high availability (HA) / failover), многопоточные системы (network load balancing (NLB) / throughput / capacity), системы для высокопроизводительных вычислений (high performance computing (HPC) / turnaround time / capability).
Достоинства: производительность, масштабируемость, наращиваемость, соотношение производительность/цена.
Недостатки: низкая производительность при решении задач, требующих большого числа информационных обменов.
Структура кластерных файловых систем: система размещения данных (полная синхронизация), буферная память (отключена / зеркалирование), сервер блокировок (на уровне файлов / на уровне блоков), журналирование (единый сервер журналирования / синхронизация журналов), глобальное пространство имён.
|
|
|
Кластеры в системах хранения: NAS-серверы (например, BlueArc Titan), системы виртуализации (например, EMC Invista).
Архитектура кластерной системы (способ соединения процессоров друг с другом) в большей степени определяет ее производительность, чем тип используемых в ней процессоров. Критическим параметром, влияющим на величину производительности такой системы, является расстояние между процессорами.
Типы сетей, используемые в кластерах: шина, N-мерная решетка, звезда, кольцо, полносвязная, дерево(в т.ч. бинарное), гиперкуб, 2D/3D тор, толстое дерево, плоская бабочка.
Сетевые технологии: Gigabit Ethernet, Infiniband, Myrinet, SCI, QsNet, Crossbar, SP Switch
RDMA— группа протоколов удалённого прямого доступа к памяти, при котором передача данных из памяти одного компьютера в память другого компьютера происходит без участия операционной системы, при этом исключается участие CPU в обработке кода переноса и необходимость пересылки данных из памяти приложения в буферную область ОС, то есть данные пересылаются напрямую на соответствующий
сетевой контроллер без каскадной буферизации.
Tofu: шестимерная сетчато-тороидальная топология внутренних соединений для экзамасштабных компьютеров.
|
|
|
В Tofu имеется шесть осей координат: x, y, z, a, b и c. На осях a и c располагается по два узла, на оси b для обеспечения отказоустойчивости – три. Всего у каждого узла имеется 10 соединений. Двенадцать узлов с одними и теми же координатами xyz составляют группу узлов, связанную осями abc. Группу узлов можно рассматривать, как единицу выделения вычислительных ресурсов для задания. На рисунках показаны
три группы узлов с координатами (0,0,0), (1,0,0) и (2,0,0) и возможные маршруты между узлами разных групп.
2.10 Основные подходы к организации СХД (NAS,DAS,SAN,CAS). Особенности реализации, достоинства и недостатки каждого.
Система хранения данных (СХД) — это комплексное программно-аппаратное решение по организации надёжного хранения информационных ресурсов и предоставления гарантированного доступа к ним.
Требования к современным системам хранения данных: к надежности хранения данных, к надежности доступа к данным, к объему хранимых данных, к скорости доступа к данным, к защищенности доступа к данным, к сложности управления и конфигурирования.
Задачисистемы хранения данных:
1) Соединение (Connecting) — обеспечение передачи данных между вычислительными системами и хранилищами.
|
|
|
● DAS: шины (PATA, SCSI,..), точка-точка (FCPPP,..)
● SAN: Fibre Channel, Ethernet, коммутируемые среды
2) Хранение (Storing) — низкоуровневое взаимодействие систем и устройств хранения при помощи специальных команд и протоколов направленное на сохранение данных.
3) Упорядочивание (Filing) — определение места объектов данных в хранилище и предоставление данных приложениям и пользователям: выделение места под объекты хранения, Обеспечение безопасности, файловый ввод/вывод
В полный комплекс СХД входят:
● Устройства хранения данных (массивы дисков и ленточные библиотеки).
● Инфраструктура доступа серверов к устройствам хранения данных.
● Программное обеспечение управления хранением данных.
● Система резервного копирования и архивирования данных.
● Система эксплуатации (управляет системой хранения данных в целом).
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 448; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!