ЭВМ состоит из 4608 узлов, организованных в прямоугольную трёхмерную сеть. Процессоры запакованы на платах двух разных типов. Платы kestrel (дословно: пустельга) используются в качестве вычислительных узлов, а платы eagle (дословно: орёл) — в качестве служебных, дисковых, сетевых узлов и узлов загрузки.
Плата kestrel (рис. 15.2) содержит два логических узла, каждый из которых имеет два процессора Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц и ОЗУ ёмкостью 64 мегабайта. Каждый логический узел содержит 64-битную локальную шину и сетевой адаптер. Сетевые адаптеры двух логических узлов связаны вместе, поэтому только один из них подсоединён к сети межсоединений, что делает систему более компактной.
Рис. 15.2. Плата kestrel
Сеть межсоединений представляет собою прямоугольную решётку 32´38´2. В каждом узле находится коммутатор, обеспечивающий распределённую маршрутизацию и имеющий шесть каналов: четыре — в той же плоскости, один — с соседней плоскостью и один — с платой kestrel или eagle. Каналы связи дуплексные, скорость передачи данных — 400 Мбайт/с. Коммутация — wormhole.
Логически система имеет четыре части: сервис, вычисления, ввод-вывод и система. Сервисные узлы — это машины, работающие под управлением ОС UNIX общего назначения с разделением времени, которые позволяют писать и отлаживать программы. Вычислительные узлы запускают не всю ОС UNIX, а только ядро, что обеспечивает высокое быстродействие. Узлы ввода-вывода управляют 640 дисками суммарным объёмом более 1 Тбайт. Есть два независимых набора узлов ввода-вывода. Узлы первого типа предназначены для секретных данных, второго — для несекретных. Эти наборы вводятся в систему и удаляются из неё вручную, причём два разнотипных узла не могут быть введены одновременно, что препятствует утечке данных с секретных дисков на несекретные. Наконец, системные узлы используются для загрузки системы.
И системы с массовым параллелизмом, и сети рабочих станций имеют процессоры, ОЗУ, вторичную память, УВВ, сеть межсоединений. Однако применяются они и управляются по-разному.
Исторически система с массовым параллелизмом отличалась, в первую очередь, высокопроизводительной сетью межсоединений. Сейчас это различие постепенно сглаживается.
Существует множество видов сетей рабочих станций, но их можно разделить на два класса: централизованные и децентрализованные. Первые, как правило, однородны, их узлы не имеют никаких периферийных устройств, компактно монтируются, чтобы сократить физические размеры и длину каналов в сетях межсоединений.
Децентрализованные сети рабочих станций состоят из разнородных рабочих станций, персональных ЭВМ, которые, в принципе, могут быть разнесены не только по разным комнатам, но и по разным материкам. Но, как правило, они связаны между собою посредством локальной сети.
Возникает вопрос: чем отличается децентрализованная сеть рабочих станций как единая система с параллельной обработкой данных от обычной локальной или глобальной сети, соединяющей пользовательские машины? Отличие связано исключительно с организацией работы и не имеет никакого отношения к аппаратному обеспечению.
В локальной сети каждый пользователь решает свою задачу на своей машине, используя сеть и другие машины, в основном, как вспомогательные элементы для хранения и передачи данных. Децентрализованная сеть рабочих станций как система с параллельной обработкой данных, напротив, является общим ресурсом, которому пользователи могут поручить работу, требующую для выполнения нескольких процессоров. Чтобы сеть рабочих станций могла функционировать подобным образом, ей необходим общий планировщик заданий.
Для примера рассмотрим самую простую модель планирования. Известно, сколько процессоров нужно для выполнения каждой задачи. Задачи выстраиваются в порядке очереди. Когда первая задача начала выполняться, проверяется, есть ли достаточное количество процессоров для выполнения следующей по очереди задачи. Если да, то она тоже начинает выполняться. Если нет, то планировщик может, например, начать выполнение первой по очереди задачи, для которой наличных ресурсов достаточно.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.