Статические и динамические топологии и маршрутизация коммуникационных систем

Коммуникационная сеть высокопроизводительных ЭВМ

Требования к памяти высокопроизводительных ЭВМ

Технология Hyper-Threading

В первой половине 2002 года была представлена технология Hyper-Threading на процессоре Intel Xeon. Эта разработка позволяла обрабатывать данные в многопоточном режиме. Команды пересылки данных разбивались на параллельные потоки за счет архитектурного дублирования регистров микропроцессорных схем. Т.е. один процессор мог обрабатывать данные в таком режиме, как работают два процессора со своими потоками команд и наборами данных. Сейчас возможен выпуск полностью многопоточных процессоров, аналогичных архитектуре Terra MTA.

Исходя из задач, решаемых суперЭВМ, требования к памяти не только выше, чем у обычных ЭВМ, но их еще и больше. Т.к. приложения для высокопроизводительных ЭВМ должны работать с большим количеством данных, охватывать большой объем ресурсов, обработка происходит длительное время (это связано с длительным циклом обработки), то память должна отвечать следующим критериям:

Иметь максимальный объем памяти.

Обеспечивать возможность асинхронного ввода-вывода.

Иметь возможность организовать массивное хранилище данных.

Обеспечивать высокоскоростной ввод-вывод.

Иметь возможность передачи данных удаленным системам.

Преобразовывать данные для различных технических средств.

Одним из важнейших элементов архитектуры высокопроизводитель­ных ЭВМ является коммуникационная сеть. Благодаря ей можно связать процессоры между собой, с памятью и другими устройствами. Существуют две основные топологии сетей – статические и динамические.

Как только к сетевым устройствам был добавлен переключатель, появилась возможность организовывать многокаскадные сети.

Основным отличием статических топологий от динамических является то, что все соединения в такой сети фиксированы. У динамических топологий в межпроцессорных соединениях используются переключатели. Говоря о топологиях вообще (о локальных сетях) можно выделить следующие (см. рис.2.3.):

Шина (1) – обмен происходит через единственную шину. Она, как правило становится узким местом.

Звезда(2) – обмен информацией идет через концентратор.

Кольцо(3) – информация запускается в кольцо и циркулирует по нему до тех пор, пока не придет к нужному адресату (сигнал идет в одном направлении).

Многокаскадные и многосвязные сети (они являются комбинацией предыдущих).

Рис. 2.3. Сетевые топологии [7]

Рассмотрим случай, когда узлы соединены в по схеме на рис.2.3. Для выбора маршрута передачи данных необходимо выполнить смещение по оси X, затем –Y и в конце – Z. Сетевые маршрутизаторы (аппаратное устройство, находящееся в месте соединения коммуникационных линий, направляющее пакет данных) должны определять путь перемещения пакета данных. Для удобства, каждому узлу присваивают уникальный физический номер, который определяет его положение. Вполне возможен случай, что несколько узлов будут держаться в резерве (так было сделано с компьютером CRAY T3D).

Дата добавления: 2014-12-07