Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 92 стр.

   При использовании логически распределенной между процессорами памяти каждый
процессор работает со своим адресным пространством, а обмен информации проис-
ходит путем передачи сообщений между процессорами. При этом аппаратная органи-
зация параллельной системы упрощается, для построения мультипроцессорных
систем подойдут даже стандартные телекоммуникационные средства, например,
аппаратура и протоколы локальных сетей. С другой стороны, программирование
таких систем усложняется, поскольку синхронизация сообщений, управления, потоков
данных выполняется в основном программными средствами. В настоящее время ис-
пользуются в основном два базовых программных интерфейса параллельных систем с
передачей сообщений : PVM (Parallel Virtual Machine) и MPI (Message Processing
Interface). В целом можно отметить, что степень «зернистости» при разбиении задачи в
мультипроцессорных системах может варьироваться из соображений затрат на собствен-
но вычисления и обмен между вычислителями. В некоторых случаях потенциально вы-
сокая степень параллелизма, диктующая мелкозернистость, входит в противоречие с
большими накладными расходами на организацию такой мелкозернистости, связанными с
обменом между процессорами, и тогда меньшее дробление задачи оказывается более
предпочтительным.
   Среди мультипроцессорных систем большое распространение получили архитектуры,
называемые кластерными.
   Термин «кластерная архитектура» трактуется в настоящее время достаточно
широко. Ключевым является понятие кластера как группы каких-то относительно само-
стоятельных, но тесно взаимодействующих устройств. С этой точки зрения под класте-
рами понимают, во-первых, вычислительные системы, построенные по иерархическо-
му принципу, использующие кластерную коммутацию, во-вторых - группы авто-
номных вычислительных машин, работающих под управлением общих вычис-
лительных программ (вычислительные кластеры, в том числе - на базе сегментов ло-
кальных сетей), в-третьих - серверные системы высокой готовности, включающие не-
сколько (по крайней мере - 2 ) автономных подсистем и т.д.
   Кластеры реализуются как системы с передачей сообщений. Кластеризация позволяет
упростить организацию обмена и в целом повысить эффективность системы за счет ра-
зумной иерархии и оптимального разделения задач по группам вычислителей.
   С точки зрения вычислительной мощности простейшие кластеры как вычислительные
комплексы на базе автономных ВМ (в том числе - ПК) могут составлять конкуренцию
дорогим вычислительным системам, при этом обладая существенным преимуществом -
они намного дешевле. Здесь на первый план выходит эффективное программное обеспе-


                                   92