Программное обеспечение кластера, Операционная система - Администрирование параллельных процессов

Операционная система

При построении кластера для организации параллельных вычислений более рационально иcпользовать свободно распространяемую операционную систему Linux в версиях, специально оптимизированных под распределенные параллельные вычисления.

Для разработки кластера кафедры АИС используется операционная система Linux UBUNTU 8.12. В процессе построения кластеров выяснилось, что стандартные драйверы сетевых устройств в Linux весьма неэффективны. Поэтому были разработаны новые драйверы, в первую очередь для сетей Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, и обеспечена возможность логического объединения нескольких параллельных сетевых соединений между персональными компьютерами (аналогично аппаратному связыванию каналов), что позволяет из дешевых локальных сетей, обладающих низкой пропускной способностью, соорудить сеть с высокой совокупной пропускной способностью.

Как и в любом кластере, на каждом узле кластера исполняется своя копия ядра ОС. Благодаря доработкам обеспечена уникальность идентификаторов процессов в рамках всего кластера, а не отдельных узлов.

Плюсом Linux является "прозрачность" для пользователя и системного администратора, что позволяет быстрее и проще разрешать все возникающие проблемы.

После объединения всех машин в сеть и установки операционной системы, необходимо произвести установку библиотеки для параллельного программирования и выполнения параллельных программ. Такие библиотеки называются коммуникационные библиотеки.

Наиболее распространенным интерфейсом параллельного программирования в модели передачи сообщений является MPI.

Для кластеров на базе коммутатора разработана система PVM, куда также входит реализация MPI. Для эффективной организации параллелизма внутри одной SMP-cистемы возможны два варианта:

    1. Для каждого процессора в SMP-машине порождается отдельный MPI-процесс. MPI-процессы внутри этой системы обмениваются сообщениями через разделяемую память (необходимо настроить MPICH соответствующим образом). 2. На каждой машине запускается только один MPI-процесс. Внутри каждого MPI-процесса производится распараллеливание в модели "общей памяти", например с помощью директив OpenMP.

Похожие статьи




Программное обеспечение кластера, Операционная система - Администрирование параллельных процессов

Предыдущая | Следующая