Доступ к внешней памяти (накопителям) в кластерных структурах.

Кластерные архитектуры используют различные методы доступа к накопителям информации, каждый из которых использует специфическую схему распределения ресурсов, наилучшую для решаемых задач. Тип доступа к внешней памяти может быть независимым от использования ОП, например, кластер типа SMP может быть снабжен как однородным, так и неоднородным доступом к дисковой памяти.

Однородный доступ к дисковой памяти (Uniform Disk Memory Access – UDMA).

При UDMA (рис. 4.3.1.6, а), затраты на доступ к дискам одинаковы для различных узлов.

Кластер на рис. 4.3.1.6, а состоит из нескольких SMP-узлов. Совместно используемая дисковая система такого типа часто применяется при организации соединения по каналам SCSI или Fibre Channel с большим количеством дисков.

Преимущества UDA:

· высокая доступность данных, даже если некоторые узлы выходят из строя, доступ к данным не нарушается;

· хорошая масштабируемость.

Рис. 4.3.1.6. Разновидности архитектур доступа к дисковой памяти: а – однородный доступ (UDMA); б – неоднородный (NUDMA)

Неоднородный доступ к дискам (Non-Uniform Disk Memory Access - NUDMA).

В таких системах дисковая память подсоединяется непосредственно к узлам, и для каждого узла такой диск является локальным. Для всех других узлов доступ к “чужому” диску должен быть обслужен программными средствами поддержки виртуальных дисков через каналы связи между узлами. Это означает, что затраты на такой доступ возрастают, как в связи с пониженным приоритетом “чужого” процессора, так и за счет задержек коммутации и перегрузки каналов связи.

Преимущества неоднородного доступа к дискам:

· количество узлов не ограничено возможностями системы коммуникации с дисками;

· общий объем дисковой памяти может быть неограниченно увеличен путем добавления узлов.

Созвездия. Для определенных кластерных конфигураций в последе время был предложен термин созвездие (constellation) (рис. 4.3.1.7).

Каждый узел кластера есть независимый компьютер с одним или более (N) процессоров. Если в системе всего M узлов, причем численность узла меньше этого количества (N<M), то имеет место кластерная конфигурация, в противном случае (N>M) имеет дело с созвездием.

Рис. 4.3.1.7. Конфигурации вычислительных систем: кластеры и созвездия

Контрольные вопросы:

1. Симметрическая мультипроцессорная обработка Symmetric Multi Processing – ?

2. Когерентность кэшей означает-?

3. Увеличения числа процессоров в SMP ограничена -?

4.Преимуществом SMP является-?

5.Асимметрическая мультипроцессорная обработка ASymmetric Multi Processing (ASMP) –?

6.Кластер-?

7. MPP-архитектура (massive parallel processing) -?

8. Гибридная архитектура Nonuniform Memory Access (NUMA)-?

9. PVP-архитектура. PVP (Parallel Vector Process) -?

10.Кластерная архитектура -?

11. Типы кластеров -?

12. Связь процессоров в кластерной системе -?

13. Доступ к внешней памяти (накопителям) в кластерных структурах -?

14.Однородный доступ к дисковой памяти (Uniform Disk Memory Access )-?

15. Созвездие (constellation) -?