В данном разделе, будут кратко рассмотрены архитектура современных высокопроизводительных процессоров и кластерных систем. На примере сети
В качестве базового программного обеспечения для организации вычислений на кластерных системах рассматривается Windows
В заключение данного раздела, приводятся правила работы с консолью запуска и управления заданиями
В истории развития архитектуры компьютерных процессоров можно выделить два крупных этапа:
Таким образом, подход на основе SMP (
(рис 1.1) Классическая SMP-системаНа пути к многоядерным процессорам, первой появилась технология
(рис 1.2) Процессор Intel Pentium 4, использующий технологию Hyper-ThreadingВ этой технологии два виртуальных процессора разделяют между собой все ресурсы одного физического процессора, а именно, кэши, конвейер исполнения и отдельные исполнительные устройства. При этом, если один виртуальный процессор занял общий ресурс, то второй будет ожидать его освобождения. Тем самым, процессор с
Полноценный двухъядерный процессор (см. Рис 1.3), на отдельных задачах демонстрирует прирост производительности от 80 до 100 процентов.
(рис 1.3) Система на базе двухъядерного процессораТаким образом, двухъядерный и, в общем случае, многоядерный процессор, можно рассматривать как SMP-систему в миниатюре, в которой отсутствует необходимость использования сложных и дорогих многопроцессорных материнских плат.
Более того, каждое ядро может (как, например, в процессоре Intel Pentium Extreme Edition 840) поддерживать технологию
В начале 2007 г., корпорация Intel представила 80-ядерный однокристальный процессор, получивший название
По прогнозам Intel, коммерческие варианты процессоров с большим числом ядер появятся в ближайшие 5 лет, а к 2010 г. четверть объема всех поставляемых серверов будут иметь терафлопную производительность.
Кластер - это локальная (расположенная территориально в одном месте) вычислительная система, состоящая из множества независимых компьютеров и сети, связывающей их. Кроме того, кластер является локальной системой потому, что он управляется в рамках отдельного административного домена как единая компьютерная система.
Компьютерные узлы из которых он состоит, являются стандартными, универсальными (персональными) компьютерами, используемыми в различных областях и для разнообразных приложений. Вычислительный узел может содержать либо один микропроцессор, либо несколько, образуя, в последнем случае, симметричную (SMP-) конфигурацию.
Сетевая компонента кластера может быть либо обычной локальной сетью, либо быть построена на основе специальных сетевых технологий, обеспечивающих сверхбыструю передачу данных между узлами кластера. Сеть кластера предназначена для интеграции узлов кластера и, обычно, отделена от внешней сети, через которую осуществляется доступ пользователей к кластеру.
Программное обеспечение кластеров состоит из двух компонент:
К средствам разработки относятся компиляторы для языков, библиотеки различного назначения, средства измерения производительности, а также отладчики, что, всё вместе, позволяет строить параллельные приложения.
К программному обеспечению управления ресурсами относятся средства инсталляции, администрирования и планирования потоков работ.
Хотя для параллельной обработки существует очень много моделей программирования, но, на настоящий момент, доминирующим подходом является модель на основе "передачи сообщений" (
Альтернативами такому подходу являются языки на основе так называемого "глобального распределенного адресного пространства" (GPAS - global partitioned address space), типичными представителями которых являются языки
Выбор сетевой технологии зависит от ряда факторов, среди которых
Технические характеристики сети, непосредственно связанные с передачей данных, выражаются в терминах задержки (latency) и широты полосы пропускания (bandwidth).
Задержка определяется как время, затрачиваемое на передачу данных от одного компьютера к другому, и включает в себя время, за которое программное обеспечение подготавливает сообщение, и непосредственно время передачи битов данных с компьютера на компьютер.
Широта полосы пропускания есть количество бит за секунду, которое может быть передано по участку сети.
Достижение низкой задержки и большой широты полосы пропускания требует применения эффективных коммуникационных протоколов, которые снижают издержки, вносимые программным обеспечением.
Коммуникационный протокол определяет правила и соглашения, которые используются двумя или более компьютерами для обмена данными по сети.
В кластерах используются как традиционные сетевые протоколы, предназначенные для Internet, так и протоколы, специально ориентированные на использование в кластерах.
Типичными IP (Internet Protocol)-протоколами являются TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). Эти протоколы совместно с прикладным интерфейсом программиста (Application Programming Interface) на основе BSD-сокетов, были первой библиотекой для передачи сообщений для использования в кластерах.
Исследования по протоколам с малой задержкой привели к созданию стандарта VIA (
Большой консорциум промышленных партнеров, включая Compaq, Dell, Hewlett-Packard, IBM и др., разработали и поддерживают стандарт
(рис 1.4) Архитектура сети InfinibandВсе системы и устройства подсоединяются к фабрике либо через HCA-адаптеры (host channel adapters), либо через
Кроме того, в
Кластерная вычислительная система Blue
За последние годы, разработчики суперкомпьютеров пришли к выводу, что единственным способом конструирования систем с производительностью более 1 терафлопса является наращивание количества одновременно работающих процессоров (машин). Однако, применение кластеров с десятками тысяч мощных процессоров ограничивается большим их энергопотреблением и высокими требованиями к охлаждению.
Принципиальный подход, принятый при построении семейства машин Blue
Система Blue
Архитектура суперкомпьютера Blue
(рис 1.5) Архитектура суперкомпьютера Blue Gene/LБазовым компонентом суперкомпьютера Blue
Процессор PowerPC 440 способен выполнять за такт 4 операции с плавающей запятой, что для заданной частоты соответствует пиковой производительности в 1,4 терафлопса на одну объединительную панель (midplane), если считать, что на каждом узле установлено по одному процессору. Второй процессор на узле, идентичный первому, призван выполнять телекоммуникационные функции, то есть, он предназначен, преимущественно, для осуществления связи с другими процессорами суперкомпьютера. Кроме того, конструкцией суперкомпьютера, предусмотрена установка некоторого количества двухпроцессорных узлов, которые занимаются исключительно операциями ввода/вывода.
Узлы суперкомпьютера связаны между собой пятью сетями:
Энергопотребление суперкомпьютера Blue
(рис 1.6) Внешний вид суперкомпьютера Blue Gene/LС точки зрения программного обеспечения, суперкомпьютер Blue
Этот суперкомпьютер использовался для моделирования взаимодействия 16 миллионов атомов в образце тантала, застывающего под давлением. Кроме того, Blue
Компания Silicon Graphics
Поэтому в новом семействе серверов с ccNUMA-архитектурой SGI Altix 3000 были применены процессоры Itanium 2/ Madison с тактовой частотой 1,5 ГГц и КЭШем третьего уровня емкостью 6 Гбайт. Следует отметить, что ccNUMA-системы на базе Itanium 2 выпускают также компания Hewlett-Packard, а именно системы HP Superdome.
Системы SGI Altix строятся из так называемых "кирпичей" (bricks) - модулей разных габаритов, однако, помещаемых в стандартную стойку и соединяемых кабелями. В таблице 1.1 приведены основные типы "кирпичей" семейства SGI Altix 3000.
| ТИП МОДУЛЯ | ВЫСОТА | КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ |
|---|---|---|
| SC-кирпич | 3U | процессоры и оперативная память |
| IX-кирпич | 4U | базовые средства ввода-вывода |
| PX-кирпич | 4U | дополнительные шины PCI-X |
| R-кирпич | 2U | маршрутизатор |
| D-кирпич | 3U | диски Fibre Channel |
| TP900 | 2U | диски Ultra 160 SCSI |
| SGI-консоль | 1U | средства управления системой |
| Отсек электропитания | 3U | блоки питания |
| Примечание: 1U = 1,75 дюйма | ||
Основу системы составляют "вычислительные" кирпичи - С-блоки (см. Рис 1.7).
(рис 1.7) Структура С-кирпичаКаждый С-кирпич содержит 4 процессора Itanium-2 и состоит из двух узлов по 2 процессора в каждом. Узлы соединены между собой дуплексными каналами типа NUMAlink 4 с
Допустимая емкость оперативной памяти в С-кирпиче - от 4 до 16 Гбайт. Для расширения емкости памяти возможно применение также специальных М-кирпичей, которые аналогичны С-кирпичам, но не содержат микропроцессоров.
R-кирпичи содержат коммутаторы, которые в семействах машин SGI называются маршрутизаторами. Эти маршрутизаторы могут соединять между собой С-кирпичи, а в более крупных конфигурациях, и другие коммутаторы.
Возможные способы организации межсоединений для различных конфигураций систем показаны на Рис 1.8, 1.9.

(рис 1.9) Межсоединения в конфигурациях Altix без коммутаторов(рис 1.8) Одностоечные конфигурации с двусторонней топологиейНа Рис 1.8 представлены возможные конфигурации без использования маршрутизаторов. На Рис 1.9 показаны одностоечные конфигурации с двусторонней (dual-plane) топологией, которая предусматривает дублирование соединений между С-кирпичами за счет использования пар машрутизаторов. Также возможны многостоечные конфигурации с двусторонним соединением.
Кроме С-кирпичей, каждая система SGI Altix имеет хотя бы один IX-кирпич, реализующий базовые средства ввода-вывода. Кроме IX-кирпичей, имеются так называемые PX-кирпичи, которые предназначены для подключения дополнительных шин типа PCI.
D-кирпичи представляют собой корпус для монтирования отдельных жестких дисков (общим числом до 16, но минимум - два диска). Для D-кирпичей обеспечивается горячая замена дисков.
Машины семейства SGI Altix снабжаются специальной версией ОС Linux, разработанной в SGI. В частности, в ядро данной операционной системы внесена поддержка архитектуры ccNUMA. Все доработки, внесенные в ядро операционной системы разработчиками из SGI, являются общедоступными.
Microsoft Windows
Конфигурирование, мониторинг, управление и обеспечение безопасного доступа для кластеров является очень трудной задачей, на решение которой требуется обычно большое количество времени и ресурсов. Одна из целей Windows
Windows
Версия MPI, используемая в Windows
MS MPI построен на основе
MS MPI обеспечивает поддержку языков программирования C, Fortran 77 и Fortran 90. Среда разработки Microsoft Visual Studio 2005 включает в себя отладчик параллельных программ, написанных с применением MS MPI. Разработчики могут запускать свои MPI-приложения на множестве вычислительных узлов непосредственно из Visual Studio, причем Visual Studio автоматически связывается с процессами на узлах, что позволяет разработчикам, по индивидуальному выбору, останавливать программу на любом из узлов и просматривать значения программных переменных.
Windows
или, возможно, некоторую их комбинацию.
Общая сеть - это, обычно, существующая на предприятии или в организации Ethernet-сеть, которая объединяет, в частности, вычислительные узлы кластера. Если для кластера не предусмотрена выделенная частная сеть, то весь внутрикластерный управляющий трафик будет проходить через общую сеть.
Частная сеть - это выделенная специально для кластера сеть, через которую осуществляется внутрикластерная передача сообщений. По этой сети проходит трафик, связанный с управлением кластером и развертыванием (deployment) вычислительных узлов, а также MPI-трафик (если не существует специальной MPI-сети).
MPI-сеть - это выделенная, высокоскоростная сеть, предназначенная для передачи сообщений параллельных приложений, работающих на вычислительных узлах кластера. Если в кластере такой сети не существует, то MPI-трафик передается через частную сеть. Если и частной сети не существует, то MPI-трафик будет проходить через общую сеть.
Использование отдельных сетей для передачи внутрикластерного (служебного) и MPI-трафика между вычислительными узлами и головным узлом значительно повышает общую производительность кластера и разгружает от этого трафика общую сеть. Тем не менее, доступ в общую сеть с вычислительных узлов, по-прежнему, возможен с помощью сервиса NAT (Network Address Translation), запущенного на головном узле.
Windows
(рис 1.10) Типичная структура сети для работы Windows CCS 2003Головной узел управляет и является посредником для доступа ко всем ресурсам кластера и представляет собой единую точку для управления, развертывания ресурсов и исполнения заданий на вычислительном кластере. Windows
Развертывание Microsoft
Если планируется использовать сервис удаленной установки (RIS -
После окончания установки пакета
На головном узле кластера устанавливаются следующие сервисы:
На вычислительных узлах кластера устанавливаются следующие сервисы:
Менеджер заданий в составе Windows
Графический интерфейс менеджера заданий состоит из
(см. Рис 1.11).
(рис 1.11) Графический интерфейс менеджера заданийЗаголовок отображает имя машины, являющейся головным узлом кластера. По умолчанию, такой машиной является локальная машина (т.е., машина, где запущен менеджер заданий), имя которой отображается как localhost.
Меню состоит из пунктов File, View, Show и Help. С помощью File и View, можно подсоединиться к кластеру, создать задание, отослать его на исполнение и др. С помощью пункта Show можно просматривать очередь заданий на исполнение с возможностью фильтрации этой очереди в соответствии с различными критериями.
В верхней панели отображается очередь заданий в табличной форме. Каждая строка таблицы представляет отдельное задание, а в столбцах отображаются статус задания, его свойства, а также статистика, относящаяся к этому заданию.
В нижней панели отображается список задач выбранного задания. Аналогично верхней панели, каждая строка представляет отдельную задачу, а в столбцах отображаются ее статус, свойства и статистическая информация, относящаяся к этому заданию.
Менеджер заданий обеспечивает специальные шаблоны, с помощью которых могут быть составлены задания и задачи, сохранены на диске в виде XML-файлов для дальнейшего использования, а также отправлены на исполнение.
Вид панели Tasks шаблона заданий показан на Рис 1.12.
(рис 1.12) Панель Tasks шаблона для составления заданий
Любая функция менеджера заданий имеет эквивалент в виде соответствующей командной строки. Все множество командных строк делится на 2 группы:
Наличие интерфейса командной строки позволяет разрабатывать сложные сценарии (скрипты) для выполнения специальных работ на кластере и управления им.
К операциям пользователя относятся команды job и task с соответствующими параметрами.
job new [job_terms] - создать заданиеjob add jobID [ task_terms] - добавить задачи к заданиюjob submit /id:jobid - отправить задание, созданное с помощью job newjob submit [job_terms] [task_terms] - отправить заданиеjob cancel jobID - снять заданиеjob modify [ options ] - модифицировать заданиеjob requeue [ jobID ] - заново поставить задание в очередьjob list - выдать список заданий, исполняющихся на кластереjob listtasks - выдать список задач заданияjob view jobID - выдать сведения о заданииtask view taskID - выдать сведения о задачеtask cancel taskID - снять задачуtask requeue taskID - заново поставить задачу в очередьК операциям администратора относится команда cluscfg:
cluscfg view - выдать сведения о кластереcluscfg listparams/setparams - просмотреть/установить конфигурационные параметрыcluscfg listenvs/setenv - просмотреть/установить параметры окруженияcluscfg delcreds/setcreds - удалить / установить полномочия пользователяВ данном разделе, будут кратко рассмотрены архитектура современных высокопроизводительных процессоров и кластерных систем. На примере сети
В качестве базового программного обеспечения для организации вычислений на кластерных системах рассматривается Windows
В заключение данного раздела, приводятся правила работы с консолью запуска и управления заданиями
В истории развития архитектуры компьютерных процессоров можно выделить два крупных этапа:
Таким образом, подход на основе SMP (
(рис 1.1) Классическая SMP-системаНа пути к многоядерным процессорам, первой появилась технология
(рис 1.2) Процессор Intel Pentium 4, использующий технологию Hyper-ThreadingВ этой технологии два виртуальных процессора разделяют между собой все ресурсы одного физического процессора, а именно, кэши, конвейер исполнения и отдельные исполнительные устройства. При этом, если один виртуальный процессор занял общий ресурс, то второй будет ожидать его освобождения. Тем самым, процессор с
Полноценный двухъядерный процессор (см. Рис 1.3), на отдельных задачах демонстрирует прирост производительности от 80 до 100 процентов.
(рис 1.3) Система на базе двухъядерного процессораТаким образом, двухъядерный и, в общем случае, многоядерный процессор, можно рассматривать как SMP-систему в миниатюре, в которой отсутствует необходимость использования сложных и дорогих многопроцессорных материнских плат.
Более того, каждое ядро может (как, например, в процессоре Intel Pentium Extreme Edition 840) поддерживать технологию
В начале 2007 г., корпорация Intel представила 80-ядерный однокристальный процессор, получивший название
По прогнозам Intel, коммерческие варианты процессоров с большим числом ядер появятся в ближайшие 5 лет, а к 2010 г. четверть объема всех поставляемых серверов будут иметь терафлопную производительность.
Кластер - это локальная (расположенная территориально в одном месте) вычислительная система, состоящая из множества независимых компьютеров и сети, связывающей их. Кроме того, кластер является локальной системой потому, что он управляется в рамках отдельного административного домена как единая компьютерная система.
Компьютерные узлы из которых он состоит, являются стандартными, универсальными (персональными) компьютерами, используемыми в различных областях и для разнообразных приложений. Вычислительный узел может содержать либо один микропроцессор, либо несколько, образуя, в последнем случае, симметричную (SMP-) конфигурацию.
Сетевая компонента кластера может быть либо обычной локальной сетью, либо быть построена на основе специальных сетевых технологий, обеспечивающих сверхбыструю передачу данных между узлами кластера. Сеть кластера предназначена для интеграции узлов кластера и, обычно, отделена от внешней сети, через которую осуществляется доступ пользователей к кластеру.
Программное обеспечение кластеров состоит из двух компонент:
К средствам разработки относятся компиляторы для языков, библиотеки различного назначения, средства измерения производительности, а также отладчики, что, всё вместе, позволяет строить параллельные приложения.
К программному обеспечению управления ресурсами относятся средства инсталляции, администрирования и планирования потоков работ.
Хотя для параллельной обработки существует очень много моделей программирования, но, на настоящий момент, доминирующим подходом является модель на основе "передачи сообщений" (
Альтернативами такому подходу являются языки на основе так называемого "глобального распределенного адресного пространства" (GPAS - global partitioned address space), типичными представителями которых являются языки
Выбор сетевой технологии зависит от ряда факторов, среди которых
Технические характеристики сети, непосредственно связанные с передачей данных, выражаются в терминах задержки (latency) и широты полосы пропускания (bandwidth).
Задержка определяется как время, затрачиваемое на передачу данных от одного компьютера к другому, и включает в себя время, за которое программное обеспечение подготавливает сообщение, и непосредственно время передачи битов данных с компьютера на компьютер.
Широта полосы пропускания есть количество бит за секунду, которое может быть передано по участку сети.
Достижение низкой задержки и большой широты полосы пропускания требует применения эффективных коммуникационных протоколов, которые снижают издержки, вносимые программным обеспечением.
Коммуникационный протокол определяет правила и соглашения, которые используются двумя или более компьютерами для обмена данными по сети.
В кластерах используются как традиционные сетевые протоколы, предназначенные для Internet, так и протоколы, специально ориентированные на использование в кластерах.
Типичными IP (Internet Protocol)-протоколами являются TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). Эти протоколы совместно с прикладным интерфейсом программиста (Application Programming Interface) на основе BSD-сокетов, были первой библиотекой для передачи сообщений для использования в кластерах.
Исследования по протоколам с малой задержкой привели к созданию стандарта VIA (
Большой консорциум промышленных партнеров, включая Compaq, Dell, Hewlett-Packard, IBM и др., разработали и поддерживают стандарт
(рис 1.4) Архитектура сети InfinibandВсе системы и устройства подсоединяются к фабрике либо через HCA-адаптеры (host channel adapters), либо через
Кроме того, в
Кластерная вычислительная система Blue
За последние годы, разработчики суперкомпьютеров пришли к выводу, что единственным способом конструирования систем с производительностью более 1 терафлопса является наращивание количества одновременно работающих процессоров (машин). Однако, применение кластеров с десятками тысяч мощных процессоров ограничивается большим их энергопотреблением и высокими требованиями к охлаждению.
Принципиальный подход, принятый при построении семейства машин Blue
Система Blue
Архитектура суперкомпьютера Blue
(рис 1.5) Архитектура суперкомпьютера Blue Gene/LБазовым компонентом суперкомпьютера Blue
Процессор PowerPC 440 способен выполнять за такт 4 операции с плавающей запятой, что для заданной частоты соответствует пиковой производительности в 1,4 терафлопса на одну объединительную панель (midplane), если считать, что на каждом узле установлено по одному процессору. Второй процессор на узле, идентичный первому, призван выполнять телекоммуникационные функции, то есть, он предназначен, преимущественно, для осуществления связи с другими процессорами суперкомпьютера. Кроме того, конструкцией суперкомпьютера, предусмотрена установка некоторого количества двухпроцессорных узлов, которые занимаются исключительно операциями ввода/вывода.
Узлы суперкомпьютера связаны между собой пятью сетями:
Энергопотребление суперкомпьютера Blue
(рис 1.6) Внешний вид суперкомпьютера Blue Gene/LС точки зрения программного обеспечения, суперкомпьютер Blue
Этот суперкомпьютер использовался для моделирования взаимодействия 16 миллионов атомов в образце тантала, застывающего под давлением. Кроме того, Blue
Компания Silicon Graphics
Поэтому в новом семействе серверов с ccNUMA-архитектурой SGI Altix 3000 были применены процессоры Itanium 2/ Madison с тактовой частотой 1,5 ГГц и КЭШем третьего уровня емкостью 6 Гбайт. Следует отметить, что ccNUMA-системы на базе Itanium 2 выпускают также компания Hewlett-Packard, а именно системы HP Superdome.
Системы SGI Altix строятся из так называемых "кирпичей" (bricks) - модулей разных габаритов, однако, помещаемых в стандартную стойку и соединяемых кабелями. В таблице 1.1 приведены основные типы "кирпичей" семейства SGI Altix 3000.
| ТИП МОДУЛЯ | ВЫСОТА | КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ |
|---|---|---|
| SC-кирпич | 3U | процессоры и оперативная память |
| IX-кирпич | 4U | базовые средства ввода-вывода |
| PX-кирпич | 4U | дополнительные шины PCI-X |
| R-кирпич | 2U | маршрутизатор |
| D-кирпич | 3U | диски Fibre Channel |
| TP900 | 2U | диски Ultra 160 SCSI |
| SGI-консоль | 1U | средства управления системой |
| Отсек электропитания | 3U | блоки питания |
| Примечание: 1U = 1,75 дюйма | ||
Основу системы составляют "вычислительные" кирпичи - С-блоки (см. Рис 1.7).
(рис 1.7) Структура С-кирпичаКаждый С-кирпич содержит 4 процессора Itanium-2 и состоит из двух узлов по 2 процессора в каждом. Узлы соединены между собой дуплексными каналами типа NUMAlink 4 с
Допустимая емкость оперативной памяти в С-кирпиче - от 4 до 16 Гбайт. Для расширения емкости памяти возможно применение также специальных М-кирпичей, которые аналогичны С-кирпичам, но не содержат микропроцессоров.
R-кирпичи содержат коммутаторы, которые в семействах машин SGI называются маршрутизаторами. Эти маршрутизаторы могут соединять между собой С-кирпичи, а в более крупных конфигурациях, и другие коммутаторы.
Возможные способы организации межсоединений для различных конфигураций систем показаны на Рис 1.8, 1.9.

(рис 1.9) Межсоединения в конфигурациях Altix без коммутаторов(рис 1.8) Одностоечные конфигурации с двусторонней топологиейНа Рис 1.8 представлены возможные конфигурации без использования маршрутизаторов. На Рис 1.9 показаны одностоечные конфигурации с двусторонней (dual-plane) топологией, которая предусматривает дублирование соединений между С-кирпичами за счет использования пар машрутизаторов. Также возможны многостоечные конфигурации с двусторонним соединением.
Кроме С-кирпичей, каждая система SGI Altix имеет хотя бы один IX-кирпич, реализующий базовые средства ввода-вывода. Кроме IX-кирпичей, имеются так называемые PX-кирпичи, которые предназначены для подключения дополнительных шин типа PCI.
D-кирпичи представляют собой корпус для монтирования отдельных жестких дисков (общим числом до 16, но минимум - два диска). Для D-кирпичей обеспечивается горячая замена дисков.
Машины семейства SGI Altix снабжаются специальной версией ОС Linux, разработанной в SGI. В частности, в ядро данной операционной системы внесена поддержка архитектуры ccNUMA. Все доработки, внесенные в ядро операционной системы разработчиками из SGI, являются общедоступными.
Microsoft Windows
Конфигурирование, мониторинг, управление и обеспечение безопасного доступа для кластеров является очень трудной задачей, на решение которой требуется обычно большое количество времени и ресурсов. Одна из целей Windows
Windows
Версия MPI, используемая в Windows
MS MPI построен на основе
MS MPI обеспечивает поддержку языков программирования C, Fortran 77 и Fortran 90. Среда разработки Microsoft Visual Studio 2005 включает в себя отладчик параллельных программ, написанных с применением MS MPI. Разработчики могут запускать свои MPI-приложения на множестве вычислительных узлов непосредственно из Visual Studio, причем Visual Studio автоматически связывается с процессами на узлах, что позволяет разработчикам, по индивидуальному выбору, останавливать программу на любом из узлов и просматривать значения программных переменных.
Windows
или, возможно, некоторую их комбинацию.
Общая сеть - это, обычно, существующая на предприятии или в организации Ethernet-сеть, которая объединяет, в частности, вычислительные узлы кластера. Если для кластера не предусмотрена выделенная частная сеть, то весь внутрикластерный управляющий трафик будет проходить через общую сеть.
Частная сеть - это выделенная специально для кластера сеть, через которую осуществляется внутрикластерная передача сообщений. По этой сети проходит трафик, связанный с управлением кластером и развертыванием (deployment) вычислительных узлов, а также MPI-трафик (если не существует специальной MPI-сети).
MPI-сеть - это выделенная, высокоскоростная сеть, предназначенная для передачи сообщений параллельных приложений, работающих на вычислительных узлах кластера. Если в кластере такой сети не существует, то MPI-трафик передается через частную сеть. Если и частной сети не существует, то MPI-трафик будет проходить через общую сеть.
Использование отдельных сетей для передачи внутрикластерного (служебного) и MPI-трафика между вычислительными узлами и головным узлом значительно повышает общую производительность кластера и разгружает от этого трафика общую сеть. Тем не менее, доступ в общую сеть с вычислительных узлов, по-прежнему, возможен с помощью сервиса NAT (Network Address Translation), запущенного на головном узле.
Windows
(рис 1.10) Типичная структура сети для работы Windows CCS 2003Головной узел управляет и является посредником для доступа ко всем ресурсам кластера и представляет собой единую точку для управления, развертывания ресурсов и исполнения заданий на вычислительном кластере. Windows
Развертывание Microsoft
Если планируется использовать сервис удаленной установки (RIS -
После окончания установки пакета
На головном узле кластера устанавливаются следующие сервисы:
На вычислительных узлах кластера устанавливаются следующие сервисы:
Менеджер заданий в составе Windows
Графический интерфейс менеджера заданий состоит из
(см. Рис 1.11).
(рис 1.11) Графический интерфейс менеджера заданийЗаголовок отображает имя машины, являющейся головным узлом кластера. По умолчанию, такой машиной является локальная машина (т.е., машина, где запущен менеджер заданий), имя которой отображается как localhost.
Меню состоит из пунктов File, View, Show и Help. С помощью File и View, можно подсоединиться к кластеру, создать задание, отослать его на исполнение и др. С помощью пункта Show можно просматривать очередь заданий на исполнение с возможностью фильтрации этой очереди в соответствии с различными критериями.
В верхней панели отображается очередь заданий в табличной форме. Каждая строка таблицы представляет отдельное задание, а в столбцах отображаются статус задания, его свойства, а также статистика, относящаяся к этому заданию.
В нижней панели отображается список задач выбранного задания. Аналогично верхней панели, каждая строка представляет отдельную задачу, а в столбцах отображаются ее статус, свойства и статистическая информация, относящаяся к этому заданию.
Менеджер заданий обеспечивает специальные шаблоны, с помощью которых могут быть составлены задания и задачи, сохранены на диске в виде XML-файлов для дальнейшего использования, а также отправлены на исполнение.
Вид панели Tasks шаблона заданий показан на Рис 1.12.
(рис 1.12) Панель Tasks шаблона для составления заданий
Любая функция менеджера заданий имеет эквивалент в виде соответствующей командной строки. Все множество командных строк делится на 2 группы:
Наличие интерфейса командной строки позволяет разрабатывать сложные сценарии (скрипты) для выполнения специальных работ на кластере и управления им.
К операциям пользователя относятся команды job и task с соответствующими параметрами.
job new [job_terms] - создать заданиеjob add jobID [ task_terms] - добавить задачи к заданиюjob submit /id:jobid - отправить задание, созданное с помощью job newjob submit [job_terms] [task_terms] - отправить заданиеjob cancel jobID - снять заданиеjob modify [ options ] - модифицировать заданиеjob requeue [ jobID ] - заново поставить задание в очередьjob list - выдать список заданий, исполняющихся на кластереjob listtasks - выдать список задач заданияjob view jobID - выдать сведения о заданииtask view taskID - выдать сведения о задачеtask cancel taskID - снять задачуtask requeue taskID - заново поставить задачу в очередьК операциям администратора относится команда cluscfg:
cluscfg view - выдать сведения о кластереcluscfg listparams/setparams - просмотреть/установить конфигурационные параметрыcluscfg listenvs/setenv - просмотреть/установить параметры окруженияcluscfg delcreds/setcreds - удалить / установить полномочия пользователяДля получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.