Hardware - разное

       

Возможности масштабирования


Обычно расширение системы выполняется с помощью встроенных кабельных

соединений, а также установки в гнезда расширения ServerNet плат маршрутизаторов.

Кроме того, добавление каждого ЦП обеспечивает увеличение числа линий связи

ServerNet и эффективно расширяет общую пропускную способность в/в системы.

В отличие от других массивно-параллельных архитектур сети ServerNet не

ограничены только регулярными топологиями типа гиперкубов или торов. Сеть

ServerNet позволяет увеличить число линий связи в любом месте, где требуется

дополнительная пропускная способность. Приложения с умеренными требованиями

к системе межсоединений могут довольствоваться минимальным количеством

связей, а следовательно, использовать достаточно дешевую сеть, в то время

как приложения с высокой интенсивностью обработки данных могут рассчитывать

на организацию сети с большей связностью.

Сегодня в области масштабируемых распределенных вычислений начали широко



использоваться стандартные системы UNIX. В ряде научных приложений кластеры

рабочих станций стали заменять суперкомпьютеры. В отличие от NonStop Kernel,

которая сразу же была разработана как распределенная операционная система,

большинство доступных ОС таким свойством не обладают. В качестве механизма

масштабирования в этих системах обычно используется SMP-обработка. Этот

механизм предполагает реализацию в системе единой разделяемой памяти, разделяемой

системы в/в и когерентности кэш-памяти.

Архитектура ServerNet обеспечивает гибкую реализацию разделяемой памяти,

и несколько ЦП могут быть связаны друг с другом шиной когерентности. Вместо

использования единой глобальной памяти, память в системе распределена по

ЦП. Это приводит к неодинаковому времени доступа, но аппаратура поддерживает

глобальное адресное пространство и когерентность кэш-памяти.

С целью повышения производительности в каждом ЦП поддерживается свое

собственное локальное пространство памяти. В каждом процессоре локальная

память начинается с физического адреса 0, ее размер задается в процессе


установки конфигурации системы.

В архитектуре можно выделить три отдельных класса памяти. Наименьшее

время доступа имеет локальная память, доступ к глобальной памяти, размещенной

на плате локального процессора, занимает больше времени, а доступ к глобальной

памяти на плате другого ЦП является самым продолжительным. Локальная память

каждого ЦП содержит копию части программного кода и данных операционной

системы, доступ к которым разрешен только по чтению. Кроме того, в локальную

память операционная система может поместить некоторые частные для процессора

данные. Оценка показывает, что размещение этих объектов в локальной памяти

и случайное распределение глобальной памяти будут обеспечивать производительность,

сравнимую с производительностью системы, реализующей механизмы единой глобальной

памяти.

Системы с разделяемой памятью могут функционировать либо в симплексном,

либо в дуплексном режиме. Система, построенная на узлах SMP и обеспечивающая

отказоустойчивость программными средствами, может использовать только симплексный

режим. Полностью аппаратная отказоустойчивая система с масштабируемостью

SMP требует реализации дуплексного режима работы.

Шина когерентности может также поддерживать работу гибридных распределенных

систем, в которых распределенная память используется для обмена данными

между процессорами. В этом случае система распределяет основную часть памяти

под "локальные нужды" процессоров, а в глобальную память помещает только

разделяемые данные.



Рисунок 6.

Распределение памяти в четырехпроцессорной SMP-системе


Содержание раздела