57. Охарактеризувати технологію pvm.

Основою обчислювального середовища кластеру Beowulf є паралельна вірутальная машина PVM. PVM (Паралельна Віртуальна Машина) - це пакет програм, який дозволяє використовувати пов'язаний в локальну мережу набір різнорідних комп'ютерів, що працюють під операційною системою Unix, як один великий паралельний комп'ютер. Таким чином, проблема великих обчислень може бути досить ефективно вирішена за рахунок використання сукупної потужності та пам'яті великої кількості комп'ютерів. Пакет програм PVM легко переноситься на будь-яку платформу. Вихідні тексти, вільно розповсюджуються netlib, було скомпільовано на комп'ютерах починаючи від laptop і до CRAY. Паралельну віртуальну машину можна визначити як частину коштів реального обчислювального комплексу (процесори, пам'ять, периферійні пристрої тощо), призначену для виконання безлічі завдань, що беруть участь в отриманні загального результату обчислень. У загальному випадку число завдань може перевищувати кількість процесорів, включених в PVM. Крім того, до складу PVM можна включати досить різнорідні обчислювальні машини, несумісні з систем команд та форматів даних. Інакше кажучи, Паралельної Віртуальної Машиною може стати як окремо взятий ПК, так і локальна мережа, що включає в себе суперкомп'ютери з паралельною архітектурою, універсальні ЕОМ, графічні робочі станції і всі ті ж малопотужні ПК. Важливо лише, щоб про що включаються в PVM обчислювальних засобах була інформація використовується в програмному забезпеченні PVM. Завдяки цьому програмному забезпеченню користувач може вважати, що він спілкується з однієї обчислювальної машиною, в якій можливе паралельне виконання безлічі завдань.PVM дозволяє користувачам використовувати наявні апаратні засоби, для вирішення набагато більш складних завдань при мінімальній додаткової вартості. Сотні дослідницьких груп у всьому світі використовують PVM, щоб вирішити важливі наукові, технічні, і медичні проблеми, а так само використовують PVM як освітній інструмент, для викладання паралельного програмування. В даний час, PVM став де факто стандартом для розподілених обчислень. Головна мета використання PVM - це підвищення швидкості обчислень за рахунок їх паралельного виконання. Функціонування PVM засноване на механізми обміну інформацією між завданнями, що виконуються в її середовищі. У цьому відношенні найбільш зручно реалізовувати PVM в рамках багатопроцесорного обчислювального комплексу, виділивши віртуальній машині кілька процесорів і загальне або індивідуальні (в залежності від умов) ОЗУ. Використання PVM допустимо як на багатопроцесорних комп'ютерах (SMP) так і на обчислювальних комплексах, побудованих за кластерної технології. При використанні PVM, як правило, значно спрощуються проблеми швидкого інформаційного обміну між завданнями, а також проблеми узгодження форматів представлення даних між завданнями, що виконуються на різних процесорах

58 Проаналізувати можливість використання технології OpenMp, mpi та mpi/openmp на архітектурах mpp, smp та кластерній

OpenMP і MPI - це бібліотека, яка підтримує паралельне програмування в багатопроцесорних системах зі спільною пам'яттю . Вона розроблена однойменним консорціумом з метою отримання стандартного інтерфейсу програмування для паралельних комп'ютерів із загальною пам'яттю, що може використовуватися основними мовами програмування, такими як ФОРТРАН, C, і C + +. OpenMP дозволяє паралельне виконання коду (паралельні опрератори циклу), визначення загальних даних (тип SHARED) і синхронізацію процесів.

Комбінація, OpenMP і MPI в межах однієї програми для отримання Кламп і середовища Грід рассмотрівалісь багатьма дослідницькими групами раніше. Перше питання в цих прикладних системах - питання про те, хто управляє. OpenMP - по суті багатопотокова модель програмування. Отже, OpenMP поверх MPI зажадає від MPI безпеки потоків або явного управління доступом до бібліотеки MPI, яка поверх OpenMP може вимагати додаткової синхронізації і обмежувати ступінь паралелізму, яку OpenMP може реалізувати. Який підхід реально виявиться краще зазвичай залежить від програми.

OpenMP реалзується за допомогою архітектури SMP, а MPI із MPP. На кластерній архітектурі може використовуватись коли стоїть багато машин багатоядерних , причому одні процеси виконуються в рамках одної машини , а ігші в межах інших машин , а в результаті взаємодіють між собою .