Модели архитектур с совместно используемой памятью.

ВС с общей памятью, где доступ любого процессора к памяти происходит одинаково и занимает одинаковое время называют системами с однородным доступом к памяти (UMA)

Особенности – в каждый момент времени обмен по шине может вести только один из процессоров. С увеличением количества процессоров производительность падает, макс – 2 процессора (с точки зрения производительности).

В этом же классе есть многопроцессорные ВС с общей памятью, состоящей из отдельных модулей.

Р – процессор, М – память, но шина заменена коммутатором, который маршрутизирует запросы проца к одному из модулей памяти. Все модули входят в единое АП. Коммутатор может обслуживать несколько запросов одновременно.

Недостаток – плохая масштабируемость, система обычно содержит от 4 до 8 процессоров, реже – от 32 до 64. Систему нельзя отнести к отказоустойчивым, так как отказ одного модуля памяти приводит к отказу всей системы.

Другой подход – неоднородный доступ к памяти, NUMA, в этом случае каждый МП имеет свою локальную память, но в целом память едина.

Доступ к этой памяти производится процессором напрямую, что намного быстрее чем доступ к общей памяти. Количество процессоров – до 20

COMA – архитектура только с КЕШ памятью, здесь локальная память каждого процессора построена как большая КЕШ-память и КЕШи всех процессоров в совокупности рассматриваются как глобальная память в системе.

Особенности – данные статически не привязаны к определенному модулю памяти и не имеют уникального адреса. Данные переносятся в КЕШ того процессора, который последним их запросил.

Достоинство: высокая производительность, сравнительно с другими архитектурами класса, недостаток – сложная аппаратура, ОС почти не участвует в процессе.

СС-NUMA – модель КЕШ – когерентного доступа к неоднородной памяти. В данном случае используется не КЕШ, а обычная физически распределенная память. Все реализовано на аппаратном уровне, ПО не участвует.

NCC-NUMA – модель КЕШ некогерентного доступа к памяти – предполагает единое АП, но не обеспечивает согласованность глобальных данных на аппаратном уровне. Управлением процессорами занимается ОС. Здесь проигрыш в производительности, но данная архитектура считается перспективной.

В системе с распределенной памятью каждый процессор обладает собственной памятью и может обращаться только к ней. Такой тип ВС называется многомашинная или мультикомпьютер.

Блоки, из которых строится такая ВС, сами по себе являются небольшими ВС с процессорами и памятью. Такую архитектуру принято называть NORMA, или системой без прямого доступа к удаленной памяти. Каждый проц может обратиться к удаленной памяти только путем обмена сообщениями с процессором, которому принадлежит адресуемая память.

В такой системе все процессоры – как устройства ввода-вывода.

Для посылки данных в другой процессорный элемент проц формирует блок данных в своей локальной памяти и извещает контроллер о необходимости посылки сообщения на внешнее устройство. по сети межсоединений сообщение пересылается на контроллер-приемник, который находит место для сообщения в своей локальной памяти и уведомляет процессор-источник о получении сообщения.

Достоинства – при доступе к данным нет конкуренции за шину или коммутаторы, нет ограничения на количество процессоров, отсутствие проблемы когерентности КЕШ-памяти, то есть проц вправе менять свои локальные данные и не согласовывать копии этих данных с другими процессорами.

Недостаток – сложность при обмене данными.

Ceти ЭBM

1. Сети ЭВМ: понятие, становление, преимущества сетевой обработки данных.

Вычислительная сеть – это совокупность территориально рассредоточенных терминалов, вычислительных систем (компьютеров), средств передачи данных, предназначенных для объединения в единую систему обработки данных с целью коллективного использования расположенных на большой территории вычислительных систем с развитым программным, техническим и информационным обеспечением.