Мультипроцессоры с шинной архитектурой

С точки зрения аппаратной реализации

С точки зрения функциональности

Выделяют:

· вычислительные системы;

· информационные системы.

Вычислительные системы (Computational Grid) – это тип систем, в которых основным компьютерным ресурсом является мощность процессора.

Примерами могут служить:

· Кластер ИРЭ РАН, кластер ВЦ РАН;

· Системы на основе IBM WAS, например, Workplace Collaborative Learning, Workplace Messaging. В сервер IBM WAS встроена возможность распределения рабочей нагрузки и кэширования для интеллектуальной оптимизации производительности;

· Системы на основе промежуточного программного обеспечения Globus, gLite.

Информационные системы (Data Grid) – это тип систем, в которых основным компьютерным ресурсом является объем памяти данных. Эти системы рассматриваются как огромные хранилища данных.

Последователи классификации выделяют еще и третий тип систем - так называемые Передаточные грид (Network Grid или Delivery Grid). В этой системе узлы представляют собой передатчики (router), повышающие производительность и отказоустойчивость сети передачи данных между источником и приемником.

Примерами могут служить:

· Lotus Notes - распределенная система документов;

· WWW - гигантская распределенная система для доступа к связанным документам;

· eDonkey, eMule – распределенные системы скачивания файлов.

Несмотря на то, что все распределенные системы содержат по нескольку процессоров, существуют различные способы их организации в систему. В особенности это относится к вариантам их соединения и организации взаимного обмена.

Все компьютеры можно подразделить на две группы. Системы, в которых компьютеры используют память совместно, обычно называются мультипроцессорами, а работающие каждый со своей памятью - мультикомпьютерами. Основная разница между ними состоит в том, что мультипроцессоры имеют единое адресное пространство, совместно используемое всеми процессорами. Все машины задействуют одну и ту же память.В отличие от таких машин в мультикомпьютерах каждая машина использует свою собственную память. Типичный пример мультикомпьютера — несколько персональных компьютеров, объединенных в сеть.

Выделяют:

· мультипроцессоры;

· гетерогенные мультикомпьютерные системы;

· гомогенные мультикомпьютерные системы.

Мультипроцессорные системы шинной архитектуры состоят из некоторого количества процессоров, подсоединенных к общей шине, а через нее - к модулям памяти. Простейшая конфигурация содержит плату с шиной или материнскую плату, в которую вставляются процессоры и модули памяти.

Проблема состоит в том, что в случае уже 4 или 5 процессоров шина оказывается стабильно перегруженной и производительность резко падает. Решение состоит в размещении между процессором и шиной высокоскоростной кэш-памяти. В кэше сохраняются данные, обращение к которым происходит наиболее часто. Все запросы к памяти происходят через кэш.

Рис. 2.2. Мультипроцессоры с шинной архитектурой

Однако введение кэша создает серьезные проблемы само по себе. Предположим, что два процессора, А и В, читают одно и то же слово в свой внутренний кэш. Затем А перезаписывает это слово. Когда процессор В в следующий раз захочет воспользоваться этим словом, он считает старое значение из своего кэша, а не новое значение, записанное процессором А. Память стала несогласованной, и программирование системы осложнилось.

Проблема мультипроцессорных систем шинной архитектуры состоит в их ограниченной масштабируемости.

Дата добавления: 2015-05-09