Программное обеспечение компьютерных сетей и информационных систем. Баканов В.М. - 19 стр.

                                      - 19 -



2.6.ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ И КЛАСТЕРЫ
    КОМПЬЮТЕРОВ

     В последние десятилетия существенно возрос интерес к решению
‘больших задач’ (моделирование климата, задачи обтекания летательных ап-
паратов, механики твердого тела, генетического моделирования и др., [24]),
                               15
требующих огромной (до 10 операций с плавающей точкой в секунду -
Flops) производительности компьютеров. Однако подобные ЭВМ чрезвычай-
но дороги и быстро устаревают. Один из подходов к созданию масштаби-
руемых (допускающих возможность укрупнения) вычислительных систем -
создание кластеров (сообщество вычислительных узлов, объединенных ком-
муникационной средой); на кластерах естественным образом реализуется
распараллеливание вычислительных задач. Обзор состояния технологий па-
раллельных вычислений достаточно полно изложен в работе [24].
     В качестве вычислительных узлов обычно применяются относительно
недорогие микропроцессорные системы на основе Intel Pentium IV-V, i860,
DEC Alpha, для создания коммуникационной среды используют известные
сетевые технологии. Одним из известных проектов такого рода явилось се-
мейство Cray T3D/T3E (более 2000 процессоров, см. www.cray.com). Соз-
данная в Межведомственном Суперкомпьютерном Центре (МСЦ,
www.jscc.ru) система MBC 1000M (189-й номер в списке Top500 на ноябрь
                                                                      12
2003 г., www.top500.org) имеет пиковую производительность до 10 Flops
(384 двухпроцессорных вычислительных модулей c пиковой производитель-
ностью 2,7 GFlops на double-данных; каждый включает 2 процессора
Alpha 21264A, 667 MHz с L2 кэш-памятью 4 Мb, 2 Gb разделяемой оператив-
ной памяти, жесткий диск 20 Gb; при этом модули объединены межпроцес-
сорной сетью Myrinet 2000 cо скоростью обмена до 2 Gbit/sec и сетью
Fast Ethernet с пропускной способностью 100 Mbit/sec). В данном случае
компьютерная сеть выступает в качестве связующего звена между узлами
решающего поля; обеспечивающим технологию распараллеливания вычисле-
ний является специализированное ПО (в настоящее время распространена
система программирования MPI - Message Passing Interface, www.mpi-
forum.org).
     Крайним случаем распараллеливания вычислений является метакомпь-
ютинг - организация вычислений на наиболее мощных (локальных, корпора-
тивных, глобальных) компьютерных сетях (обычно подразумевается
InterNet). Самыми известными проектами метакомпьютинга являются
SETI@home           (Search         for     Extraterrestrial      Intelligence,
setiathome.ssl.berkeley.edu, для участия в проекте зарегистрировалось око-
ло 4 млн. человек), Distributed.net (www.Distributed.net), GIMPS (Great Inter-