Информатика и вычислительная техника

Скачать 376.62 Kb.

Название	Информатика и вычислительная техника
страница	6/8
Дата публикации	03.04.2015
Размер	376.62 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Информатика > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ

От используемого программного обеспечения в вычислительном кластере зависит производительность, надежность и специфика решаемых задач. Именно программное обеспечение определяет круг задач, которые могут решаться на кластере. В качестве необходимого программного обеспечения можно выделить:

Операционная система (или гипервизор, при отказе от базовой ОС). Определяет, какое программное обеспечение, и в каких версиях будет использовано при работе на кластере.
Система управления задачами кластера. Представляет собой программный продукт, в котором производится управление всеми узлами кластера и поступающими задачами.
Система мониторинга кластера. Включает в себя механизмы для отслеживания следующих параметров: производительность узлов, сетевая доступность, нагрузка на подсистему хранения данных. Резервные каналы доступа к узлам кластера.

1. Операционные системы

Операционная система — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных операционных систем общего назначения.

В качестве операционных систем для кластеров, как правило, используются серверные версии UNIX подобных операционных систем(SUSE Server, Red Hut, Ubuntu Server). До недавнего времени эти системы были фактически стандартом для вычислительных кластеров. После 2006 года в связи с выходом Microsoft HPC Cluster Server появилась возможность создавать вычислительные кластеры на основе операционных систем Microsoft.

При выборе операционной системы следует основываться, прежде всего, на рекомендациях разработчиков программного обеспечения. Однако, если есть выбор, то при прочих равных условиях следует отдать предпочтение Linux.

Под Linux доступно огромное количество серверного программного обеспечения, компиляторов, библиотек, средств отладки и пр. Большое количество программного обеспечения имеется в свободном доступе, для многих программ есть исходные коды и обширная документация. Плюсом Linux является "прозрачность" для пользователя и системного администратора, что позволяет быстрее и проще разрешать все возникающие проблемы.

Основой кластера является не операционная система, а коммуникационная среда (PVM, MPI), обеспечивающая возможность частям параллельной программы, выполняющимся на разных компьютерах, эффективно взаимодействовать между собой.

Рассмотренные ранее средства для построения кластера (PVM, MPI) имеют реализации как для операционных систем семейства UNIX (Linux, FreeBSD и т.п.), так и для систем фирмы Майкрософт. Кластер может быть создан и под ОС Windows, причем трудозатраты на установку коммуникационной среды будут такими же, как и в варианте с UNIX, то есть небольшими. Основная трудность будет заключаться в том, чтобы научиться писать параллельные программы.

Однако, следует заметить, что подавляющее большинство высокопроизводительных кластеров в мире работает все же в среде UNIX. Такой выбор обусловлен небольшими трудозатратами по настройке и установке кластера, более низкими требованиями ОС, по сравнению с ОС Windows, и большим количеством поддерживаемого программного обеспечения.Поскольку библиотеки для параллельных вычислений MPICH/MPI являются кроссплатформенными, то выбор операционной системы (Windows vs Linux) не важен. Однако следует учесть тот факт, что Linux является заметно менее ресурсоемкой системой. Например, при использовании PelicanHPC GNU Linux система занимает в оперативной памяти не более 40Мб! Вся остальная память доступна параллельной программе. Это очень важный фактор в том случае, когда кластер используется с целью моделирования процессов на как можно более подробной сетке.

В настоящее время основной операционной системой, используемой при проведении учебных занятий в вузах, является операционная система Windows. При всех достоинствах системы ей присущи некоторые недостатки, существенно затрудняющие ее использование. К таким недостаткам можно отнести:

Малую защищенность системы от неквалифицированных действий пользователей.
Подверженность системы различного рода "взломам" при сетевом использовании и подверженность вирусам.
Неустойчивость работы системы, проявляющаяся в зависаниях и потере информации.
Большая стоимость лицензий на использование систем.
Закрытость операционной системы, затрудняющая написание учебных программ в ее среде и обучение.
Большие требования к возможностям компьютера (память, быстродействие).
Частая смена версий ОС (примерно каждые два года).

На данный момент наиболее востребованной ОС для кластеров является Linux в различных вариациях. Но и в линейках серверных ОС компании Microsoft появляются дистрибутивы, ориентированные на высокопроизводительные расчёты.

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	Программа разработана в соответствии с: Федеральному Государственному... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов для направления 230100. 68...		Учебной дисциплины Фгос) по профессии начального профессионального образования (далее нпо), входящей в состав укрупненной группы профессий 230000 Информатика...
	Рабочая программа учебной дисциплины Основы алгоритмизации и программирования... Фгос нпо, входящей в состав укрупненной группы профессий 230000 Информатика и вычислительная техника, по направлению подготовки 230100...		Программа учебной ди c циплины основы информационных технологий правительство... Фгос) по профессии начального профессионального образования (далее нпо) входящей в состав укрупненной группы профессий 230000 Информатика...
	Рабочая программа дисциплины объектно-ориентированное программирование... Фгос впо к структуре и результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата по Профессиональному циклу по направлению...		Программа дисциплины «философия» по направлениям подготовки 230100... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, ассистентов и студентов направлений 230100 «Информатика и...
	Учебная Фгос по профессии 230103. 03 Наладчик компьютерных сетей, входящей в состав укрупненной группы направлений подготовки и специальностей...		Рабочая программа дисциплины экономика направление подготовки: 230100.... Программа предназначена для бакалавров по направлениям 230100. 62 информатика и вычислительная техника; все неэкономические направления,...
	Программа дисциплины «Социальная философия» по направлениям подготовки... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, ассистентов и студентов направлений 230100 «Информатика и...		Программа дисциплины «История России» для направления 230100. 62... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов направления подготовки «Информатика и вычислительная...
	Программа дисциплины «История России» для направления 230100. 62... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов направления подготовки «Информатика и вычислительная...		Программа дисциплины «История России» для направления 230100. 62... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов направления подготовки «Информатика и вычислительная...
	Программа дисциплины «Системы управления, ориентации и навигации»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки специальности...		Программа дисциплины «Лазерная гироскопия» для специальности 230100.... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки специальности...
	Рабочая программа дисциплины системы и сети пакетной коммутации (сспк)... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Системы и сети пакетной коммутации» студентам заочной сокращенной формы...		Программа выпускной квалификационной работы (диссертации) магистра... Программа выпускной квалификационной работы (диссертации) магистра по направлению «Информатика и вычислительная техника» кафедры...

Школьные материалы