|
Mavzu: kompyuter tizimining umumiy tarkibini tashkillashtirish
|
| bet | 9/11 | | Sana | 17.11.2023 | | Hajmi | 15,19 Mb. | | #100613 |
Bog'liq shokirjonakaKomanda
|
Nomer takta
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
Komanda zagruzki
|
IF
|
ID
|
EX
|
MEM
|
WB
|
|
|
|
|
|
Komanda 1
|
|
IF
|
ID
|
EX
|
MEM
|
WB
|
|
|
|
|
Komanda 2
|
|
|
IF
|
ID
|
EX
|
MEM
|
WB
|
|
|
|
Komanda 3
|
|
|
|
stall
|
IF
|
ID
|
EX
|
MEM
|
WB
|
|
Komanda 4
|
|
|
|
|
|
IF
|
ID
|
EX
|
MEM
|
WB
|
Komanda 5
|
|
|
|
|
|
|
IF
|
ID
|
EX
|
MEM
|
Komanda 6
|
|
|
|
|
|
|
|
IF
|
ID
|
EX
|
4-topshiriq
Mavzu:.Klasterli tizimlar
Reja:
1.Klaster tizimlari haqida
2.Klaster tizimining arxitekturasi
Klaster tizimlari, bir nechta kompyuterlardan (yoki serverlardan) tashkil topgan va bir qatorda ishlash imkonini ta'minlovchi bir tizimdir. Bu klasterlar odatda bir xil vazifalarni bajarish uchun ishlatiladi va ularning barcha qo'shimcha resurslari bir-biriga bog'liq bo'lib, ulardan tashkil topgan tizimni mustaqil boshqarish imkonini ta'minlaydi.
Klaster tizimlari quyidagi muhim xususiyatlarga ega bo'ladi:
1. Parallеll ishlash: Klaster tizimi, bir nechta kompyuter yoki serverni birlashtirganligi uchun ishlatiladi. Bu esa parallel (parallеl) usullarda vazifalarni bajarish imkonini beradi, ya'ni bir nechta vazifalarni bir vaqtning o'zida bajarish.
2. Skalabilnost: Klasterlar sistemani, tizimning yanada kuchaytirilishi yoki kamayishi mumkin bo'lgan eng so'nggi tizimlar orasida barcha ishlab chiqarish xususiyatlariga ega. Klaster tizimlari, zarur bo'lgan qo'shimcha kompyuterlarni qo'shish orqali osonlik bilan kengaytirilishi mumkin.
3. Xavfsizlik va ishlashni ta'minlash: Agar bir klasterdagi bir kompyuter yoki server bo'lsa, tizim boshqa ishlab chiqarish vositasiz ishni davom ettirishi mumkin. Bu xususiyat klaster tizimlarini xavfli va islohot bo'lgan variant qiladi.
4. Yog'inlik: Klasterlar o'zlarini bir qator texnologiyalar bilan birlashtirishadi, masalan, bog'liq disk axborotlari, lokal tarmoq qo'shimchalari va boshqa resurslar. Bu, barcha tizimlar o'rtasida ma'lumot almashishni osonlashtiradi.
5. Yeddiylmashuv: Agar bir klasterdagi bitta qurilmada muammo paydo bo'lsa, o'sha qurilmadagi ishini bajarishga tayyor boshqa qurilmalar avtomatik ravishda o'z ishini boshlaydi. Bu esa ishlashni yuqori darajada ta'minlaydi.
Klaster tizimlari boshqa texnologiyalar bilan bir qator muammolarni yechishga yordam beringan va katta va kuchli vazifalarni bajarish uchun mos tuzilmagan tizimlar hisoblanadi.
Sinflarga shartli bo'linishni Jazek Radaevskiy va Duglas Adline taklif qilgan:
• Birinchi sinf I toifali mashinalar butunlay kompyuter komponentlarini etkazib beruvchilar tomonidan sotiladigan standart qismlardan qurilgan (arzon narxlar, texnik xizmat ko'rsatish osonligi, apparat komponentlari har xil manbalarda mavjud).
• II sinf. Tizim eksklyuziv yoki unchalik keng tarqalgan bo'lmagan tafsilotlarga ega. Shu tarzda, juda yaxshi ishlashga erishish mumkin, lekin qimmatroq.
Ta'kidlanganidek, klasterlar turli xil konfiguratsiyalarda bo'lishi mumkin. Klasterlarning eng keng tarqalgan turlari:
• yuqori ishonchlilik tizimlari;
• yuqori samarali hisoblash tizimlari;
• ko'p tarmoqli tizimlar.
E'tibor bering, bu turdagi klasterlar orasidagi chegaralar biroz xiralashgan va klasterda ko'rsatilgan turlardan tashqariga chiqadigan xususiyatlar yoki funktsiyalar bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, umumiy maqsadli tizim sifatida ishlatiladigan katta klasterni sozlashda siz ro'yxatga olingan barcha funktsiyalarni bajaradigan bloklarni ajratishingiz kerak bo'ladi.
HPC klasterlari parallel hisoblash uchun mo'ljallangan. Bu klasterlar odatda ko'p sonli kompyuterlardan iborat. Bunday klasterlarni ishlab chiqish murakkab jarayon bo'lib, har bir bosqichda ko'p sonli kompyuterlarni o'rnatish, ishlatish va bir vaqtning o'zida boshqarish, bir xil tizimli faylga (yoki fayllarga) parallel va yuqori samarali kirish uchun texnik talablar kabi masalalarni muvofiqlashtirishni talab qiladi. va tugunlar orasidagi protsessorlararo aloqa va muvofiqlashtirish ishlari parallel. Bu muammolarni butun klaster uchun bitta operatsion tizim tasvirini taqdim etish orqali hal qilish osonroq. Biroq, bunday sxemani amalga oshirish har doim ham mumkin emas va u odatda juda katta bo'lmagan tizimlar uchun ishlatiladi.
Ko'p tarmoqli tizimlar vaqt o'tishi bilan o'zboshimchalik bilan o'sishi (yoki kamayishi) mumkin bo'lgan resurslar to'plamiga yagona interfeysni ta'minlash uchun ishlatiladi. Oddiy misol veb -serverlar guruhi bo'lishi mumkin.
1994 yilda Tomas Sterling va Don Bekker 10 Mbit / s chekilgan Internetga ortiqcha havolalar bilan ulangan 16 ta tugunli Intel DX4 protsessorlarini yaratdilar. Ular eski dostondan keyin uni "Beowulf" deb nomlashdi. Klaster NASAning Goddard kosmik parvozlar markazida Yer va kosmik fanlar loyihasini zarur hisoblash resurslari bilan qo'llab -quvvatlash maqsadida paydo bo'lgan. Dizayn ishlari tezda Beowulf loyihasi sifatida tanilgan. Loyiha parallel klasterli kompyuterlarni yaratishga umumiy yondashuvga asos bo'ldi; u parallel hisoblash uchun muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin bo'lgan ko'p protsessorli arxitekturani tasvirlaydi. Beowulf klasteri odatda bitta server tugunidan (odatda asosiy tugun deb ataladi) va standart kompyuter tarmog'i bilan bog'langan bir yoki bir nechta qul (hisoblash) tugunlaridan tashkil topgan tizimdir. Tizim Linux kompyuterlari, standart tarmoq adapterlari (masalan, Ethernet) va kommutatorlar kabi standart apparat komponentlari yordamida qurilgan. "Beowulf" deb nomlangan maxsus dasturlar to'plami yo'q. Buning o'rniga, ko'plab foydalanuvchilar Beowulf klasterlarini yaratish uchun mos deb topgan bir nechta dasturiy ta'minot mavjud. Beowulf Linux operatsion tizimi, PVM xabar almashish tizimlari, MPI tizimlari, ish navbatini boshqarish tizimlari va boshqa standart mahsulotlar kabi dasturiy mahsulotlardan foydalanadi. Server tuguni butun klasterni kuzatib boradi va mijoz tugunlariga yo'naltirilgan fayllarga xizmat qiladi.
Klaster tizimidagi protsessorlarning tarmoq aloqasi muammolari
Klaster tizimining arxitekturasi (protsessorlarning bir -biriga ulanishi) uning ishlashini unda ishlatiladigan protsessor turiga qaraganda ko'proq aniqlaydi. Bunday tizimning ishlashiga ta'sir qiluvchi muhim parametr - bu protsessorlar orasidagi masofa. Shunday qilib, 10 ta shaxsiy kompyuterni bir-biriga ulash orqali biz yuqori samarali hisoblash tizimini olamiz. Ammo muammo, standart asboblarni bir -biri bilan birlashtirishning eng samarali usulini topishdir, chunki har bir protsessorning ishlashi 10 barobar oshsa, umuman tizimning ishlashi 10 barobar oshmaydi.
Masalan, barcha protsessorlar teng bo'lgan 16 protsessorli nosimmetrik tizimni tuzish muammosini ko'rib chiqaylik. Tashqi qurilmalarni ulash uchun tashqi uchlari ishlatiladigan tekis panjara eng tabiiy ulanish ko'rinadi.
3-rasm. Yassi panjara shaklidagi protsessorlarning ulanish diagrammasi
Ushbu turdagi ulanish bilan protsessorlar orasidagi maksimal masofa 6 bo'ladi (eng yaqin protsessorni eng uzoqdan ajratuvchi protsessorlar orasidagi ulanishlar soni). Nazariya shuni ko'rsatadiki, agar tizimdagi protsessorlar orasidagi maksimal masofa 4 dan katta bo'lsa, unda bunday tizim samarali ishlay olmaydi. Shuning uchun, 16 ta protsessorni bir -biriga ulashda tekis kontaktlarning zanglashiga olib kelmaydi. Keyinchalik ixcham konfiguratsiyani olish uchun, minimal sirt maydoni bilan maksimal hajmli figurani topish masalasini hal qilish kerak. Uch o'lchovli makonda to'p bu xususiyatga ega. Lekin biz tugunlar tizimini qurishimiz kerak bo'lgani uchun, to'p o'rniga, kubni (agar protsessorlar soni 8 bo'lsa) yoki protsessorlar soni 8 dan oshsa giperkubni ishlatishimiz kerak bo'ladi. ulanadigan protsessorlar soniga qarab belgilanadi. Shunday qilib, 16 protsessorni ulash uchun to'rt o'lchovli giperkub kerak. Uni qurish uchun siz oddiy uch o'lchovli kubni olishingiz, uni kerakli tomonga siljitishingiz va tepaliklarni bog'lab, 4 o'lchamli giperkubka olishingiz kerak.
4-rasm. Aloqa topologiyasi, 3 o'lchovli giperkub
Giperkubaning arxitekturasi ikkinchi eng samarali, lekin eng ingl. Aloqa tarmoqlarining boshqa topologiyalari ham qo'llaniladi: uch o'lchovli torus, "halqa", "yulduz" va boshqalar.
5-rasm.Aloqa topologiyasi, 4 o'lchovli giperkub
6-rasm. Chordal uzuk arxitekturasi
Eng samarali arxitektura-yog 'daraxti topologiyasi. "Yog 'daraxti" (gipertree) arxitekturasini 1985 yilda Charlz Leyerson taklif qilgan. Protsessorlar daraxt barglarida joylashgan, daraxtning ichki tugunlari esa ichki tarmoqqa ulangan. Subtreelar tarmoqning yuqori darajalariga ta'sir qilmasdan bir -biri bilan aloqa o'rnatishi mumkin.
7-rasm. "Yog'och daraxti" klasterli arxitekturasi
Protsessorlarning bir -biriga ulanishi, u ishlatadigan protsessor turiga qaraganda, klaster ishlashiga katta ta'sir ko'rsatgani uchun, arzonroq kompyuterlardan ko'ra arzonroq kompyuterlar bilan tizim qurish to'g'ri bo'lishi mumkin. Klasterlarda, qoida tariqasida, ish stantsiyalari uchun standart bo'lgan, ko'pincha erkin tarqatiladigan (Linux, FreeBSD) parallel dasturlash va yuklarni muvozanatlash uchun maxsus qo'llab -quvvatlanadigan operatsion tizimlar ishlatiladi. Klasterlar va MPP tizimlari bilan ishlashda ular "Massive Passing Programming Paradigma" deb nomlanuvchi ma'lumotlardan foydalanadigan dasturiy paradigmadan foydalanadilar (ko'pincha - MPI). Bunday tizimlarning maqbul narxi parallel jarayonlarning bir -biri bilan o'zaro ta'siri uchun katta xarajatlarga aylanadi, bu esa hal qilinishi mumkin bo'lgan muammolar sinfini ancha toraytiradi.
5-topshiriq
|
| |
