|
Parallel klaster - bu muayyan muammoni hal qilish uchun hisoblashlarni parallellashtirish uchun ko'plab tugunlardan foydalanadigan tizim. So'rovlarni/topshiriqlarni ularni bir butun sifatida qayta ishlovchi tugunlar o'rtasida taqsimlovchi yuk balanslash va yuqori mavjudligi klasterlardan farqli o'laroq, parallel muhitda so'rov ko'plab kichik vazifalarga bo'linadi va ular, o'z navbatida, tarmoq ichidagi tugunlar o'rtasida qayta ishlash uchun taqsimlanadi. Parallel klasterlar asosan intensiv matematik hisob-kitoblarni talab qiladigan ilovalar uchun ishlatiladi.
-§ Klaster tizimlarining qanday ishlashi haqida
Klaster tizimlarining rivojlanish tarixi tarmoq texnologiyalarining rivojlanishi bilan uzviy bog'liqdir. Gap shundaki, klasterdagi elementlar qanchalik ko'p bo'lsa va ular qanchalik tez bo'lsa (va shunga mos ravishda butun klasterning tezligi qanchalik baland bo'lsa), o'zaro bog'lanish tezligiga shunchalik qattiqroq talablar qo'yiladi. Klaster tizimini kamida 10 ming tugunlardan yig'ish mumkin, ammo agar siz etarli ma'lumot almashish tezligini ta'minlamasangiz, u holda kompyuterning ishlashi hali ham orzu qilingan narsalarni qoldiradi. Va yuqori unumdorlikdagi hisoblashdagi klasterlar deyarli har doim superkompyuterlar bo'lganligi sababli [Klasterlar uchun dasturlash juda ko'p vaqt talab qiladigan vazifadir va agar uni ekvivalent unumdorlikka ega an'anaviy SMP-arxitektura serveri bilan hal qilish mumkin bo'lsa, ular buni afzal ko'radilar. Shuning uchun, klasterlar faqat SMP juda qimmat bo'lgan joyda qo'llaniladi va barcha amaliy nuqtai nazardan, juda ko'p resurslarni talab qiladigan mashinalar allaqachon superkompyuterlar], keyin ular uchun o'zaro bog'lanish juda tez bo'lishi kerak, aks holda klaster to'liq ishlay olmaydi. imkoniyatlarini ochib beradi. Natijada, deyarli barcha ma'lum tarmoq texnologiyalari klasterlarni yaratish uchun kamida bir marta ishlatilgan [men hatto standart USB portlarini o'zaro bog'lanish sifatida ishlatishga urinishlar haqida eshitganman] va ishlab chiquvchilar ko'pincha o'zlarini standart bilan cheklamadilar va "xususiy" klaster echimlarini ixtiro qildilar, Juft kompyuterlar o'rtasida parallel ravishda ulangan bir nechta Ethernet liniyalariga asoslangan interconnect kabi. Yaxshiyamki, gigabitning hamma joyda tarqalishi bilan tarmoq kartalari, bu sohadagi vaziyat osonlashmoqda (Gigabit Ethernet klasterlari Top 500 superkompyuterlari ro'yxatining deyarli yarmini tashkil qiladi) - ular ancha arzon va aksariyat hollarda ular taqdim etadigan tezliklar yetarli.
Umuman olganda, o'tkazuvchanlik nuqtai nazaridan, o'zaro bog'liqlik deyarli oqilona chegaraga yetdi: masalan, bozorda asta-sekin paydo bo'ladigan 10 Gigabitli Ethernet adapterlari kompyuterning ichki avtobuslari tezligiga yaqinlashdi va agar siz faraz yaratsangiz. 100-Gigabit Ethernet, keyin bunday katta ma'lumotlar
oqimidan o'tadigan bitta kompyuter yo'q. Ammo amalda, o'n gigabitli mahalliy tarmoq, barcha va'dalariga qaramay, kamdan-kam uchraydi - Ethernet texnologiyasi faqat yulduz topologiyasidan foydalanishga imkon beradi va bunday tizimda boshqa barcha elementlar ulangan markaziy kalit, albatta, bo'ladi. to'siq. Bundan tashqari, Ethernet tarmoqlari ancha yuqori kechikishga ega (Bir tugun tomonidan so'rovni yuborish va boshqa tugun tomonidan ushbu so'rovni qabul qilish o'rtasidagi vaqt), bu esa ularni alohida hisoblash tugunlari faol bo'lishi kerak bo'lgan "bir-biriga yaqin" vazifalarda ishlatishni qiyinlashtiradi. axborot almashish. Shuning uchun, klasterlarda Ethernet yechimlarining deyarli maksimal o'tkazish qobiliyatiga qaramay, ma'lum bir topologiyaga ega bo'lgan tarmoqlar keng qo'llaniladi - eski yaxshi Myrinet, qimmat elita Quadrics, yangi InfiniBand va boshqalar. Bu texnologiyalarning barchasi taqsimlangan ilovalar uchun "o'tkirlashgan" va minimal buyruqni bajarish kechikishi va maksimal ishlash ... Bu erda an'anaviy "yulduzlar" o'rniga tekis va fazoviy panjaralar, ko'p o'lchovli giperkublar, uch o'lchovli torusning sirtlari va boshqa "topologik jihatdan qiyin" ob'ektlar hisoblash elementlaridan qurilgan. Ushbu yondashuv tarmoq orqali bir vaqtning o'zida ko'plab ma'lumotlarni uzatish imkonini beradi, bu esa hech qanday to'siqlar bo'lmasligini ta'minlaydi va umumiy o'tkazuvchanlikni oshiradi.
Tez o'zaro bog'lanish g'oyalarini ishlab chiqish sifatida biz, masalan, HyperTransport protsessor avtobusiga maxsus HTX uyasi orqali ulanadigan InfiniBand tarmoq adapterlarini ta'kidlaymiz. Aslida, adapter to'g'ridan-to'g'ri protsessorga ulangan (Yodda tutingki, AMD Opteron asosidagi ko'p protsessorli tizimlarda protsessorlararo aloqa ushbu avtobus orqali amalga oshiriladi)! Bunday yechimlarning eng yaxshi namunalari shu qadar yuqori samaradorlikni ta'minlaydiki, ular asosida qurilgan klasterlar xarakteristikalari bo'yicha klassik SMP tizimlariga juda yaqin yoki hatto ulardan oshib ketadi. Shunday qilib, kelgusi bir necha oy ichida bozorda to'rtta yoki ikkita HyperTransport avtobusiga to'rtta orqali ulangan Chorus deb nomlangan qiziqarli chip paydo bo'lishi kerak. AMD protsessorlari Bitta anakartda joylashgan Opteron va uchta InfiniBand havolasi yordamida boshqa to'rtta (yoki juftlik) protsessorlarni boshqaradigan uchta boshqa
"Horus" ga ulanishi mumkin. Bitta Chorus - bu bitta anakart va bir nechta protsessorli nisbatan mustaqil tugun bo'lib, qolgan tugunlarga standart InfiniBand kabellari bilan ulangan. Tashqi tomondan, bu klasterga o'xshaydi, lekin faqat tashqi tomondan: RAM barcha anakartlar uchun umumiydir. Hammasi bo'lib, joriy versiyada sakkiztagacha "Horuses" birlashtirilishi mumkin (va shunga mos ravishda 32 tagacha protsessorlar) va barcha protsessorlar endi klaster sifatida emas, balki yagona SUMA tizimi sifatida ishlaydi, ammo saqlanib qolgan holda. , klasterlarning asosiy afzalligi - arzonligi va quvvatni oshirish imkoniyati ... Klasterlar va SMP o'rtasidagi chegaralarni xiralashtiradigan "super-klaster" shunday bo'ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
