Кластерные структуры

Понятие открытой системы

Широкое распространение информационно-вычислительных систем в самых разных областях современной жизни: промышленности, финансах, образовании и культуре, - делает актуальным вопрос о создании некоторых стандартов выполнения ИВС. Наиболее комплексно эти вопросы ставятся в научном направлении, которое определяет концепцию "открытых систем".

Открытая система для ИВС - это среда для прикладных программ, базирующаяся на стандартных интерфейсах и обеспечивающей мобильность прикладных систем, персонала и взаимодействие (интероперабельность) систем. Таким образом важнейшими свойствами открытой ИВС будут:

¨ мобильность прикладных программ, т.е. возможность переноса программ с одной аппаратной платформы на другую с минимальными доработками или даже без них;

¨ мобильность персонала, т.е. возможность подготовки персонала для работы на ИВС с минимальными временными и трудозатратами;

¨ четкие условия взаимодействия частей ИВС и сетей с использованием открытых (общедоступных) спецификаций.

Ключевой момент в обеспечении свойств открытых ИВС -использование открытых спецификаций, т.е. спецификаций (которые поддерживаются открытым, гласным согласительным процессом, направленным на постоянную адаптацию новым технологиям).

Кластерные структуры или просто кластеры являются самым дешевым способом наращивания производительности уже инсталлированных компьютеров.

Кластер представляет собой набор из нескольких ЭВМ, соединенных через некоторую инфраструктуру. В качестве такой инфраструктуры может выступать обычная компьютерная сеть, однако из соображений повышения производительности желательно иметь высокоскоростные соединения (FDDI, ATM, HiPPI и т.п.).

Кластеры могут быть образованы как из различных компьютеров (гетерогенные кластеры), так и из одинаковых (гомогенные кластеры).

Кластеры являются примером слабо связанных систем, поскольку модули памяти распределены по всей системе и закреплены за отдельными процессорами. Добавление компьютеров в кластер позволяет увеличивать пропускную способность памяти и наращивать производительность.

В кластерных системах для организации взаимодействия между процессами, выполняющимися на разных компьютерах при решении одной задачи, применяются различные модели обмена сообщениями (PVM, MPI и другие). Однако задача распараллеливания вычислений в таких системах с распределенной между отдельными компьютерами памятью в рамках этих моделей является более сложной, чем в моделях с общим полем памяти (как, например, в SMP-серверах).

В кластеры могут объединяться различные компьютеры, однако наиболее известными кластерами в мире являются IBM SP2 и SGI Power CHALLENGEarray.

Дата добавления: 2014-11-16