مفهوم كلاسترينگ و جنبه‌هاي مختلف سخت‌افزاري و نرم‌افزاري آن
فهرست مطالب
پيش مقدمه
1- مقدمه
1 – 1دوره‌هاي 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
پيش‌مقدمه
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……………
