分布式计算机并行处理技术

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国内的相关研究
BJ-02 系统 1991 年由中国科学院计算技术研究所研制成的一个分布式MIMD 系统。
BJ-1 系统 1994 年7 月,中科院计算技术研究所、中科院计算中心、东南大学、中国 科技大学和复旦大学联合研制的一个分布式MIMD 并行系统。 江南3 号系统 江南计算技术研究所于1994 年研制成功的一个分布式MIMD 系统。
优点: 1、稀有资源可以共享。 2、通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载。 3、可以把程序放在最适合运行它的计算机上。 其中,共享稀有资源和平衡负载是计算机分布式计算的核心思想之一。
分布式系统
2、分布式系统的特性
分布式系统有以下几个主要特性:有多个对等进程进行合作,明确 了具体的工作目标,有个性化的控制方式(这是分布式系统设计的核心 问题),具有数据共享/消息传递的功能,系统设计考虑了网络通信的延 迟,具有故障化解的能力。 概括地讲具有分布式的、网络的、并行的、并发的和分散的五个特 点。
开发计算机并行性的方法主要有:资源重复、时间重叠和资源共享三种方 法。
并行处理包括指令并行处理和线程并行处理。
并行计算机结构分类
并行处理机
好的并行程序也要在好的并行处理机上运行,才能发挥出最大的能量。 并行机按系统结构划分可分为以下五类:向量流水wk.baidu.com型机、SIMD阵列机、 共享主存多处理机、分布存储多计算机和联网计算机。
并行处理技术
并行性主要是指同时性或并发性,并行处理是指对一种相对于串行处理的 处理方式,它着重开发计算过程中存在的并发事件。 并行性通常划分为作业级、任务级、例行程序或子程序级、循环和迭代级 以及语句和指令级。作业级的层次高,并行处理粒度粗。粗粒度开并行性开发 主要采用MIMD方式,而细粒度并行性开发则主要采用SIMD方式。
1、SIMD并行计算机(阵列处理机)
2、多处理机
前景展望
遵循不同的技术途径,采用不同的并行措施,在不同的层次上实现并行 性的过程,反映了计算机体系结构向高性能发展的自然趋势。 云计算(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行 处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这 些计算机科学概念的商业实现。云计算的基本原理是,通过使计算分布在大 量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运 行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需 求访问计算机和存储系统。 云计算的蓝图已经呼之欲出:在未来,只需要一台笔记本或者一个手机, 就可以通过网络服务来实现我们需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。
曙光1000 并行系统 1995 年5 月推出曙光1000 分布式存储MPP多处理机系统。
分布式系统
1、分布式系统的定义 分布式系统是若干独立计算机的集合,这些计算机对于用户来说就 像是单个相关系统。这包含了两方面的内容。第一个方面是关于硬件的: 机器本身是独立的。第二个方面是关于软件的:对用户来说他们就想在 于单个系统打交道。
分布式计算机并行 处理技术
概述
随着并行分布硬件体系结构的成熟, 并行与分布算法的发展, 并行操作系统从发 展初期逐步走向成熟. 并行操作系统已从改造已有的单机版本, 使之并行化, 到增加 相应模块( 例如网络模块、网络文件系统、分布式服务器) 并逐步向全新的设计过渡。 人类对计算能力的需求是永无止境的,而在各种类型的计算系统中,超级计算机的 性能最高。90年代以来,超级计算机在工业、商业和设计等民用领域的重要性越来 越明显了。因此,超级计算机的发展,不仅会深刻地改变产品和材料的设计方法, 改变研究和实验的方式,而且将逐步影响人们的生活方式。超级计算机已经成为体 现一个国家经济和国防力量的重要标志。 并行处理技术是并行于计算机的关键技术, 并行处理是指处理器、存储器、I/O设备以及配套的并行软件在同一时刻进行同时 操作。过去,由处理机价格昂贵及多软件不完善,并行处理技术进展缓慢。到八十 年代初,各种基于16/32位高性能微处理机的并行机系统不断问世。并行处理时代 才真的到来。预计2l世纪的巨型机、人型机、小型机、工作站及高档微机将全面进 入并行处理时代,并行处理技术将成为21世纪制造高性能计算机的关键技本。对并 行处理技术的研究,既包括并行软件系统,也包括并行体系结构。
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