Multicomputer и многопроцесорни системи

0 - нормални способности

1 - подобрени функции

2 - най-добрите възможности

В настоящата един процесор може да бъде осигурен компютър 4 свързване нива: първо, на нивото на процесор за синхронизация и контрол; от друга страна, на нивото на входно-изходни канали с адаптери; На трето място, на нивото на паметта; На четвърто място, на нивото на външната памет.

Multicomputer комплекс (MMBK) - е комплекс, съдържащ два или повече компютри, които осигуряват комуникация между функциите, определени за изпълнение на комплекс.

Целите, които са определени на компютър в комплекс сдружение могат да бъдат различни, и те се определи естеството на връзките между компютрите. По-често, отколкото не, че основната цел на създаването на комплекса е или повишаване на производителността, или да се увеличи надеждността, или и двете, а след това и още. Поради естеството на компютърните комуникации, системи могат да се разделят на три вида:

- непряко или свободно свързани;

непреки или слабо свързани комплекси компютрите свързани една с друга само чрез външно устройство за съхранение. За да се осигури такива връзки, използващи OVC управляващо устройство с два или повече входове.

непряк слабо обвързани комплекси връзката между компютрите се извършва само на нивото на информация. Обменът на информация се извършва основно на принципа на "пощенска кутия", т.е. всеки от компютъра се вписва в цялостната информация външна памет се ръководи от програмата и съответния друг компютър получава тази информация въз основа на техните нужди. Тази организация връзки обикновено се използват в случаите, когато задачата за повишаване на надеждността на системата от резервно копие компютъра. В този случай, компютърът е на основните крайни заложените задачи дава резултати и постоянно се запазва в общия OVC цялата информация, необходими за продължаване на разтвора от всяка точка във времето. Тези компютри са запазени може да бъде в състояние на готовност, така че в случай на повреда на основния компютър на оператора на сигнала, за да започне изпълнение на задачите с помощта на информацията, съхранявана в общото ØVC. По сигнал от оператора да "започне работа", използвайки информацията, съхранявана в общия ØVC. В тази връзка, може да има няколко начина да се организира работата на комплекса.

Начини за организиране на работата в:

1 готовност. В този случай, на резервната компютърът е изключен и само активира при провал на основния компютър. Естествено, за да направите резервно копие на компютъра започва да даде резултати, вместо на първичната ще отнеме известно време. Този път може да бъде доста голям. Такава организация е възможно, когато системата, в която компютърът работи не е от решаващо значение по отношение на някои прекъсвания или спирания в процеса на решаване на проблемите.

2 Loaded резерв. Резервната компютърът е в състояние на готовност и може по всяко време да замени главния компютър. И той или тя не решава никакви проблеми, или да работи в режим на самоконтрол, решаване на задачата за управление. В този случай, на прехода от основната към резервната компютъра може да се извършва достатъчно бързо. Все пак трябва да се отбележи, че главният компютър актуализира ØVC като цяло необходимата информация не е непрекъсната за продължаване на решението, както и с някои стъпки. Ето защо, на резервната компютъра започва да се реши проблема, връщайки се към преди известно време. Такава организация е разрешено в случаите, когато компютърът работи директно в управляващия контур и контролиран процес е доста бавен и времето за връщане все още няма забележим ефект.

3 За да се елиминира напълно прекъсване на издаване на резултатите, и на компютъра, и основната и резервната в същото време решаване на същия проблем. Но резултатите, дават само главният компютър, както и в случай на неговата недостатъчност, резултатите ще започнат издаване на резервната компютъра. В този случай, ØVC се използва само за наблюдение на всеки друг. Понякога комплекса се допълва от устройство за сравняване на резултатите за контрол. Ако той използва три компютъра, че е възможно да се използва метода на гласуване, при издаване на крайния резултат, само когато съвпадението на резултатите от решаването на проблема за най-малко два компютъра.

Трябва да се отбележи, че в който и да е организация, която работи в слабо свързан multicomputer комплекс компютър превключване се извършва или чрез команди от оператора или чрез използване на други средства за осъществяване на контрол на експлоатационната годност на компютър и генериране на необходимите сигнали. В допълнение, бърз преход предимно за резервния компютъра е възможно само с ниска ефективност на използване на оборудването. Много по-голяма гъвкавост, имат малко [? Нали?] Свързани multicomputer системи.

Комплексите са пряко свързани, има три вида отношения:

1 Общо RAM. Комуникацията чрез общата RAM е много по-добра комуникация чрез ØVC. Въпреки, че тази асоциация разполага също така естеството на информацията, комуникацията и обмена на информация се извършва на принципа на "пощенска кутия", се дължи на факта, че преработвателите имат пряк достъп до паметта, всички процеси в системата може да продължат с много по-голяма скорост и пропуските в обръщение през резултатите от прехода мейнфрейм да архивирате са намалени до минимум. Основният недостатък на облигации чрез общата RAM е, че в случай на повреда на RAM разстрои цялата система. За да избегнете това, е необходимо да се изгради обща памет на няколко модула и архивиране на информация. Това от своя страна води до усложняване на организацията на изчислителни процеси и в крайна сметка сложност на операционни системи.

2 пряк контрол (съобщение процесор процесор). Директната връзка между процесори пряк контрол канал може да бъде не само информационен, но и командват, т.е. канал директно контролира един процесор може директно да контролира действията на друг процесор. Това естествено подобрява динамиката на прехода от мейнфрейм да архивирате и дава възможност за по-цялостен общ контрол компютър. Въпреки това, прехвърлянето на значителни количества напред информация за управление на канала е практично, защото в този случай решението на проблемите прекратено, защото процесорите са на обмена на информация.

3, канал адаптер канал (ACC). Комуникация чрез адаптера за канал канал до голяма степен елиминира недостатъците на връзки чрез общ RAM и все пак едва ли намалява капацитета за обмен на информация между компютри в сравнение с общата RAM. Същността на този метод на комуникация е, че каналите са свързани помежду си два компютъра чрез специален адаптер. Обикновено, това устройство е свързан с компютъра за избор на канал. Този адаптер връзка осигурява достатъчно бърз обмен на информация между компютри. В този случай, обменът може да се направи големи масиви от информация. По отношение на скоростта на предаване на информация Комуникационният адаптер малко по-ниско комуникация чрез общата RAM и по отношение на обема на информацията, предадена чрез общата комуникационна ØVC. адаптер функции са достатъчно прости. Това устройство трябва да гарантира взаимното синхронизация на два компютъра и буфериране на информация по време на предаването му. Въпреки това, най-различни режими на работа на двата компютъра, и необходимостта от прилагане на тези режими значително усложни адаптер устройство.

Пряко свързани системи позволяват всички начини за организиране multicomputer комплекси характеристика на слабо свързани системи. Въпреки това, поради някои усложнение на ефективност комуникационни системи може да бъде значително увеличен. По-специално, комплекси, пряко свързани бърз преход от мейнфрейм до възможно архивиране, в случаите, когато резервният компютъра, натоварени със свои собствени цели. Това позволява да се осигури висока надеждност при висока производителност. В реални комплекси едновременно използване на повече от един тип връзка между компютъра и две или повече. По-специално, често пряко свързани комплекси настояще и непряка комуникация чрез ØVC. За комплекси със сателитна компютър характеристика не е начинът, по отношения и принципи на взаимодействие между компютри. Структурата на връзки в сателитни комплекси не се различава от конвенционалните връзки в multicomputer комплекси. Най-често връзката между компютри чрез адаптера. Характеристика на тези комплекси е, че те, първо, на компютъра се различават значително по своите характеристики, и второ, има определена йерархична класиране на компютърни и разлика функции на всеки компютър. Един от основните компютър е обикновено висока, и е предназначен за основна обработка на информация, а от друга страна, значително по-малък в капацитет е сателит или помощни компютри. Неговата цел - да се организира обмен на информация с основните компютърни периферни устройства ØVC отдалечени абонати. По този начин сателит компютър премахване на главния компютър да изпълнява много действия, които не изискват никакви голяма ширина или сложни операции.

Мултипроцесор компютърна система (IBWC) - е комплекс състоящ се от две или повече процесори с обща памет, общи периферни устройства и работят под една операционна система.

Тази проста схема е доста трудно, защото от който и да е процесор и IO канал трябва да има достъп до всички места на паметта. Дори за прост случай да бъде достъп от всеки процесор и входно-изходен канал за всяка клетка на RAM и периферното устройство. В допълнение, трябва да бъде достъп от всеки процесор на всеки канал и вход-изход периферно устройство. Ако си представим, че процесорът е много по-голяма, а подсистемата за вход-изход включва редица канали, както и голям брой периферни устройства, става ясно колко сложна компютърна система топология многопроцесорни. Операционната система трябва да гарантира, че работата:

2) Защита на паметта срещу взаимното влияние на различни програми;

3) способността да тече един процесор от друг процесор;

Освен това, операционната система в такава сложна все още трябва да се реши по-сложни проблеми, като например:

4) разпределението на ресурсите и задачите между процесори;

5) за синхронизиране на процесите при решаване проблем повече процесори;

6) планиране с оглед на оптимално натоварване на всички процесори.

В същото време, ние трябва да имаме предвид, че в хода на работата в комплекса, голям брой конфликти, които трябва да бъдат обработвани от операционната система. Все пак, въпреки всички трудности, свързани с хардуер и софтуер изпълнението на многопроцесорни компютърни системи в стават все по-чести, тъй като притежава редица предимства:

1) Висока надеждност и готовност поради съкращения и преконфигуриране;

2) висока производителност поради възможността за гъвкава организация на паралелна обработка;

3) с висока икономическа ефективност се дължи на увеличаване на използването на комплексно оборудване.

Първата изчислителна система се счита за комплекс от Бъроус в САЩ през 1968 г. под името D-825. Тя се състои от четири процесори, памет модули 16, 10, входно-изходни канали и свързване на до 256 периферни устройства. Той е бил използван за военни цели.