
تحقيق : بررسي كلاسترينگ و جنبههاي مختلف سختافزاري و نرمافزاري آن
فرمت : word
تعداد صفحه : 70 قیمت : مبلغ ۱۱ هزار تومان
مقدمه
بيشتر اوقات برنامههاي كاربردي به توان محاسباتي بالاتري نسبت به آنچه كه يك كامپيوتر ترتيبي ميتواند ارائه دهد ، نياز دارند. يكي از راههاي غلبه بر اين محدوديت بهبود بخشيدن سرعت عملياتي پردازندهها و ساير اجزا ميباشد ، بطوريكه آنها بتوانند توان مورد نياز برنامههاي كاربردي كه داراي محاسبات وسيع و گسترده هستند را فراهم نمايند. اگر چه در سالهاي اخير اين امكان تا اندازهاي مهيا شده است ، ليكن سرعت نور ، قوانين ترموديناميك و هزينههاي سنگين ساخت پردازنده موانعي در جهت پيشرفتهاي آتي ايجاد كردهاند. يكي از راهحلهاي موثر و كمهزينه اتصال چندين پردازنده به يكديگر و هماهنگ نمودن عمليات و توان محاسباتي آنها ميباشد. سيستمهاي بوجود آمده تحت عنوان " كامپيوترهاي موازي " شهرت دارند و اجازه تقسيم يك كار محاسباتي بين چند پردازشگر را ميدهند.
همانگونه كه فيستر اشاره ميكند ، جهت بهبود عملكرد يك سيستم سه راه وجود دارد :
• كار و تلاش بيشتر
• كاركرد موثر و كارآمد
• كمك گرفتن
در اصطلاح تكنولوژيهاي محاسباتي ، كار و تلاش بيشتر به مثابه استفاده از سختافزار سريعتر ( پردازندهها و دستگاههاي جانبي با كارآيي و سرعت بالا ) ميباشد. كاركرد موثر و كارآمد به مثابه انجام كارها بصورت كارا بوده و در رابطه با الگوريتمها و تكنيكهايي كه جهت حل مسائل و كارهاي محاسباتي استفاده ميشوند ، صحبت به عمل ميآورد. و در نهايت كمك گرفتن به بكارگيري چندين كامپيوتر جهت حل يك مسئله خاص اشاره دارد...................
دانشمندان موفق شدهاند با الهام گرفتن از يك روايت كهن ، شيوه كارآمد و در عين حال ارزاني را براي دستيابي به توانهاي محاسباتي بسيار بالا ، تكميل كنند. به نوشته ماهنامه علمي " ساينتيفيك آمريكن " اين شيوه هماكنون در بسياري از مراكز علمي و آزمايشگاههاي تحقيقاتي ، مورد استفاده قرار گرفته است.
در افسانههاي قديمي آمده است كه روزي گذار كهنه سربازي گرسنه و بيپول به دهي فقرزده افتاد و براي رفع گرسنگي ابتكاري به خرج داد. او به مردم دهكده گفت كه ميتواند با استفاده از يك ديگ بزرگ آب جوش و يك تكه سنگ آش خوشمزهاي بپزد. مردم ده ابتدا با ناباوري به او كه ديگ را بار گزارده بود نگريستند ، اما بعد هر يك براي آنكه سهمي از آش داشته باشند ، با اهدا يك تكه كوچك گوشت يا يك دسته سبزي ، يا يكي دو تا هويج ، يا مشتي برنج ، در كار پختن و تهيه آش مشاركت كردند. دست آخر درون ديگ آنقدر ماده خوردني جاي گرفته بود كه محصول نهايي را به اندازه كافي خوشمزه و مغذي ميكرد. به نوشته اين ماهنامه ، محققان آزمايشگاه ملي " اوك ريج " با استفاده از همين تمثيل ابر كامپيوتر تازهاي موسوم به " سنگ " را تكميل كردهاند كه متشكل از 130 كامپيوتر معمولي است كه به صورت كلاستري عمل ميكنند. يكي از اين 130 دستگاه به عنوان ورودي كل سيستم عمل ميكند كه از يك سو با شبكهها و سيستمهاي ديگر در تماس است و از سويي ديگر با بقيه اعضا شبكه خود ارتباط برقرار ميكند. اين شبكه مسائلي را كه بدان محول ميشود ، با استفاده از شيوه محاسبه موازي و با تقسيم كار ميان اعضاء شبكه به انجام ميرساند.
يكي از بزرگترين طرحهايي كه اين ابر كامپيوتر مونتاژ شده از عهده آن برآمده ، تهيه نقشه جامعي از ايالات متحده است كه در آن كل مساحت امريكا به 8/7 ميليون قطعه ، هر يك به مساحت يك كيلومتر مربع ، تقسيم شده و 25 مولفه آب و هوايي مختلف براي نقاط گوناگون آن در نظر گرفته شده و در مجموع 1000 ناحيه آب و هوايي متفاوت در آن منظور شده است. هرچند انديشه به هم پيوستن كامپيوترهاي معمولي و يا قديمي براي دستيابي به توان عملياتي بالاتر ، انديشه تازهاي نيست و سابقه آن به دهه 1950 باز ميگردد ، اما تنها در چند سال اخير است كه ظهور نرمافزارهاي جديد امكان بهرهگيري كلاستري از كامپيوترهاي ديجيتالي را فراهم آورده است. به عنوان نمونه ، هماكنون در موزه تاريخ طبيعي آمريكا ، 560 كامپيوتر پنتيوم 3 موجود است كه محققان با به هم پيوستن آنها ، ابر كامپيوتر قدرتمندي را بوجود آوردهاند كه از آن براي بررسي در نحوه تطور اختران و ستارگان بهره گرفته ميشود.
نكته حائز اهميت در رهيافت تازه آن است كه ميتوان از كامپيوترهاي موجود در اوقاتي كه كاربران اصلي آنها از آنها استفاده نميكنند ، بهره گرفت. به عنوان مثال ، پروژه " ستي " كه به وسيله دانشگاه كاليفرنيا و براي بررسي امكان وجود موجودات هوشمند در كيهان در حال اجراست ، فعاليت خود را از طريق اينترنت و به كمك 3 ميليون كامپيوتر شخصي متعلق به شهروندان ، و در ساعات آخر شب كه كامپيوترها مورد استفاده صاحبان آنها نيستند ، دنبال ميكند............
فهرست مطالب
پيش مقدمه
1- مقدمه
1 – 1 دورههاي محاسبات
2 - معماريهاي مقياسپذير كامپيوتر موازي
3- به سوي محاسبات موازي كمهزينه و انگيزهها
4- دريچهاي به سوي فرصتها
5- كامپيوتر كلاستر و معماري آن
6- طبقهبندي كلاسترها
7- اجزا مناسب جهت كلاسترها
7-1 پردازندهها
7-2 حافظه و كاشه
7-3 ديسك و ورودي / خروجي
7-4 گذرگاه سيستم
7-5 اتصالات دروني در يك كلاستر
7-6 سيستمعاملها
8- سرويسهاي شبكه / نرمافزارهاي ارتباطي
9- ميانافزار كلاستر و تصوير سيستم واحد
9-1 لايهها / سطوح تصوير سيستم واحد
9-2 حدود SSI
9-3 اهداف طراحي ميانافزار
9-4 خدمات كليدي SSI و زيرساختار قابليت دسترسي
10- مديريت منابع و زمانبندي ( RMS )
11- ابزارها و محيطهاي برنامهنويسي
11-1 رشتهها ( Threads )
11-2 سيستمهاي انتقال پيام ( MPI و PVM )
11-3 سيستمهاي حافظه اشتراكي توزيعي ( DSM )
11-4 برنامههاي رفع اشكال و پيشنماي ( Profiler ) موازي
11-5 ابزارهاي بررسي كارآيي
11-6 ابزارهاي اداره كردن كلاستر
12- موارد كاربردي كلاستر
13- سيستمهاي كلاستري نمونه
13-1 پروژه شبكه ايستگاههاي كاري بركلي ( Berkeley NOW )
13-2 پروژه ماشين مجازي با كارآيي بالا ( HPVM )
13-3 پروژه Beowulf
13-4 Solaris MC : يك سيستم عامل با توانايي اجرايي سطح بالا براي كلاستر
13-5 مقايسه چهار محيط كلاستري
14- كلاستري از SMP ها ( CLUMPS )
15- خلاصه و نتايج
15-1 روندهاي رشد نرمافزار و سختافزار
15-2 روندهاي رشد تكنولوژي كلاستر
15-3 تكنولوژيهاي آينده كلاستر
15-4 استدلال نهايي
16- ضميمه : تصاوير مختلف از كلاسترهاي كامپيوتري
17- مراجع اضافي جهت تحقيقات
***************************************************************************************
در صورت تمایل
به دریافت فایل فوق در مدت 10 دقیقه ، لطفاً اینجا کلیک
کنید
***************************************************************************************
مشاوره ؛نگارش پایان نامه ؛ مقاله + شبیه سازی
در تمام مقاطع دانشگاهی پذیرفته می شود
در صورت
تمایل می توانید عنوان و جزئیات پروژه خود را در قسمت نظرات این پست
اعلام فرمایید. ضمنا می توانید اطلاعات درخواستی خود را به ایمیل یا تلگرام
نمایید
ایمیل :
com.dr@yahoo.com
درباره :
شبکه های کامپیوتری , شبکه كامپيوتري ,
|