1-Intro (1158851)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Распределенные системы

(Крюков В.А., Бахтин В.А.)

Распределенная система - совокупность независимых компьютеров, которая представляется пользователю единым компьютером (metacomputer).

Примеры: сеть рабочих станций, банк с множеством филиалов, система резервирования авиабилетов, распределенная операционная система.

Введение в ОС однопроцессорных ЭВМ.

Два взгляда:

• менеджер ресурсов;

• один слой в множестве слоев абстрактных машин.

Представление ОС как менеджера ресурсов

Представление ОС как абстрактной машины

Место ОС среди ПО

История ОС.

1940-е и 1950-е

"Персональные ЭВМ" - "пультовый режим"

Библиотека программ ввода-вывода, служебная программа.

Инструкция оператору.

Середина 1950-х

Пакетная обработка. Однопрограммный и мультипрограммный режимы.

Инструкция оператору -> паспорт задачи (простейший язык управления заданиями).

Требования к аппаратуре:

• защита памяти;

• прерывания;

• привилегированный режим;

• таймер.

Как обеспечить мультипрограммный режим без таких механизмов.

Середина 1960-х

Режим разделения времени.

Терминалы, квантование, свопинг, страничная и сегментная организация (общие сегменты памяти).

1970-е

Многопроцессорные ЭВМ, многомашинные комплексы, сети ЭВМ.

1980-е

Персональные ЭВМ.

1990-е

MPP, открытые системы, Internet.

2000-е

Кластеры, распределенные системы, GRID, многоядерные и многопоточные процессоры.

2010-е

Гетерогенность – универсальные ЦПУ + ускорители

*********Лекция 2

1 Введение в параллельные и распределенные системы

1.1 Достоинства многопроцессорных систем с общей памятью (мультипроцессоров)

(1) Производительность

(2) Надежность

1.2. Недостатки

(1) ПО (приложения, языки, ОС) сложнее, чем для однопроцессорных ЭВМ

(2) Ограниченность при наращивании (физ. размеры - близость к памяти, когерентность КЭШей, 64 процессора - максимально достигнутое).

1.2 Достоинства распределенных систем

Почему создаются распределенные системы? В чем их преимущества перед централизованными ЭВМ?

1-ая причина - экономическая.

Закон Гроша (Herb Grosh) - быстродействие процессора пропорционально квадрату его стоимости. С появлением микропроцессоров закон перестал действовать - за двойную цену можно получить тот же процессор с несколько большей частотой.

2-ая причина - можно достичь такой высокой производительности путем объединения микропроцессоров, которая недостижима в централизованном компьютере.

3-я причина - естественная распределенность (банк, поддержка совместной работы группы пользователей ).

4-ая причина - надежность (выход из строя нескольких узлов незначительно снизит производительность).

5-я причина - наращиваемость производительности.

Главная причина - наличие огромного количества персональных компьютеров и необходимость совместной работы без ощущения неудобства от географического и физического распределения людей, данных и машин.

Почему нужно объединять PC в сети?

1. Необходимость разделять данные.

2. Преимущество разделения дорогих периферийных устройств, уникальных информационных и программных ресурсов.

3. Достижение развитых коммуникаций между людьми. Электронная почта во многих случаях удобнее писем, телефонов и факсов.

4. Гибкость использования различных ЭВМ, распределение нагрузки.

5. Упрощение постепенной модернизации посредством замены компьютеров.

Недостатки распределенных систем:

1. Проблемы ПО (приложения, языки, ОС).

2. Проблемы коммуникационной сети (потери информации, перегрузка, развитие и замена).

3. Секретность.

1.3 Виды операционных систем (сетевые ОС, распределенные ОС, ОС мультипроцессоров).

Сетевые ОС - машины обладают высокой степенью автономности, общесистемных требований мало. Можно вести диалог с другой ЭВМ, вводить задания в ее очередь пакетных заданий, иметь доступ к удаленным файлам, хотя иерархия директорий может быть разной для разных клиентов. Пример - серверы файлов (многие WS могут не иметь дисков вообще).

Распределенные ОС - единый глобальный межпроцессный коммуникационный механизм, глобальная схема контроля доступа, одинаковое видение файловой системы. Вообще - иллюзия единой ЭВМ.

ОС мультипроцессоров - единая очередь процессов, ожидающих выполнения, одна файловая система.

1.4. Принципы построения распределенных ОС (прозрачность, гибкость, надежность, эффективность, масштабируемость).

(1) Прозрачность (для пользователя и программы).

(2) Гибкость (не все еще ясно - потребуется менять решения).

Использование монолитного ядра ОС или микроядра.

(3) Надежность.

Доступность, устойчивость к ошибкам (fault tolerance).

Секретность.

(4) Производительность.

Грануллированность. Мелкозернистый и крупнозернистый параллелизм (fine-grained parallelism, coarse-grained parallelism).

Устойчивость к ошибкам требует дополнительных накладных расходов.

(5) Масштабируемость.

Плохие решения:

• централизованные компоненты (один почтовый-сервер);

• централизованные таблицы (один телефонный справочник);

• централизованные алгоритмы (маршрутизатор на основе полной информации).

Только децентрализованные алгоритмы со следующими чертами:

• ни одна машина не имеет полной информации о состоянии системы;

• машины принимают решения на основе только локальной информации;

• выход из строя одной машины не должен приводить к отказу алгоритма;

• не должно быть неявного предположения о существовании глобальных часов.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций