Главная » Просмотр файлов » Введение в распределённые алгоритмы. Ж. Тель (2009)

Введение в распределённые алгоритмы. Ж. Тель (2009) (1185665), страница 5

Файл №1185665 Введение в распределённые алгоритмы. Ж. Тель (2009) (Введение в распределённые алгоритмы. Ж. Тель (2009).pdf) 5 страницаВведение в распределённые алгоритмы. Ж. Тель (2009) (1185665) страница 52020-08-25СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Среди них можно выделить монографии Таненбаума [182], Сло­мана и Креймера [176], Бала [21], Колориса и Доллиморе [56], Госцинского[101]. Как было уже сказано, в центре внимания нашей книги будут алгорит­мы для распределенных систем. В § 1.3 будет объяснено, почему проектирова­ние распределенных алгоритмов отличается от проектирования централизован­ных алгоритмов. Мы очертим также области исследования распределенных ал­горитмов и коротко опишем содержание этой книги.1.1. Что такое распределенная система?151.1. Что такое распределенная система?В этой главе мы будем использовать термин «распределенная система» дляобозначения взаимосвязанной совокупности автономных компьютеров или про­цессоров. Компьютеры, процессы или процессоры будем называть узлами рас­пределенной системы.

(В последующих главах мы будем использовать болееформальное понятие, см. определение 2.6.) Чтобы узлы могли считаться «авто­номными», они должны, по меньшей мере, обладать собственным независимымуправлением. По этой причине параллельный компьютер, архитектура которогоустроена по схеме «одна команда для многих данных» (SIMD 6)>не может счи­таться распределенной системой.

Чтобы считаться «взаимосвязанными», узлыдолжны обладать способностью обмениваться информацией.Поскольку в качестве узлов системы могут выступать процессы программы,приведенное определение охватывает также и такие программные системы, ко­торые представляют собой совокупность взаимосвязанных процессов, выполня­емых на одном и том же вычислительном устройстве.

Однако в большинствеслучаев в распределенной системе содержится хотя бы несколько процессоров,взаимосвязанных друг с другом при помощи средств коммуникации.В научной литературе встречаются также и более ограниченные вариантыопределения распределенных систем. Например, Таненбаум в своей книге [182]называет программную систему распределенной только тогда, когда существо­вание автономных узлов представляется «прозрачным » для пользователей этойсистемы. В этом случае система, которая считается распределенной, ведет себятак, как положено виртуальной автономной вычислительной системе, но при этомреализация такой прозрачности требует разработки изощренных распределенныхалгоритмов управления.1.1.1. МотивировкаСуществует несколько причин, по которым распределенные системы либооказываются более предпочтительными, нежели последовательные системы, либоих использование становится просто неизбежным.

Мы обсудим здесь некоторыеиз этих причин, не претендуя на то, что список их окажется исчерпывающе пол­ным. Иногда в пользу выбора распределенной системы можно привести сразунесколько доводов из числа перечисленных ниже, а иногда их преимущества об­наруживаются в качестве побочного эффекта, после того как они были выбраныпо какой-то другой причине. Характеристики распределенной системы могут так­же варьироваться в зависимости от тех обстоятельств, в силу которых потребо­валась эта система, но эти вопросы мы обсудим более подробно в §§ 1.1.2—1.1.6.1.Обмен информацией.

Потребность в обмене данными между разнымикомпьютерами возникла в шестидесятых годах, когда большинство ведущих уни­верситетов и компаний начали обзаводиться своими собственными большими вы­числительными машинами. Обмен данными между компьютерами, принадлежа»От англ. Single Instruction — Multiple Data. — Прим, перев.16Гл. 1. Введение: распределенные системыщими разным организациям, способствовал сотрудничеству между людьми, рабо­тающими в этих организациях, и это послужило толчком к развитию так называ­емых глобальных сетей. ARPANET, предшественник современной сети Internet,появилась в 1969 г.

Вычислительные установки, подключенные к глобальной се­ти (их иногда называют сетями дальней связи), как правило, снабжены всем,что необходимо для пользователя, включая резервное запоминающее устройство,дисковую память, принтеры, разнообразные прикладные программы.Позднее компьютеры стали более дешевыми и компактными, и вскоре бук­вально в каждой организации появилось много вычислительной техники (сейчасобычно каждому работнику выделяется персональный компьютер или рабочаястанция). Тогда для электронного обмена информацией между сотрудниками од­ной и той же организации потребовалось соединить друг с другом автономныекомпьютеры. Теперь уже нет ничего необычного в том, что в доме, в которомживет одна семья или даже один человек, имеется несколько компьютеров, со­единенных друг с другом и образующих небольшую персональную домашнююсеть.2. Совместное использование ресурсов.

Хотя удешевление компьютеровдало организациям возможность снабдить каждого работника персональнымкомпьютером, этого нельзя сказать о таких периферийных устройствах, как ре­зервные запоминающие устройства, дисковые накопители, принтеры. В неболь­ших организациях каждый компьютер, испытывающий потребность в компиля­торах и других прикладных программах, может получить поддержку от сервера,к которому он подключен. Кроме того, представляется неэффективным размно­жать все прикладные программы и сопутствующие им файлы на всех компьюте­рах; ведь помимо расходования дисковой памяти это создает ненужные трудно­сти, связанные с поддержкой программного обеспечения. Таким образом, ком­пьютеры, которым требуются печатающие устройства или дисковые накопители,могут рассчитывать на поддержку от соответствующих узлов сети. Сеть, объеди­няющая компьютеры на уровне одной организации, принято называть локальнойсетью.Причины, по которым организации выгоднее завести у себя сеть небольшихкомпьютеров вместо одной большой вычислительной машины, — это снижениерасходов и возможность наращивания ресурсов.

Прежде всего, небольшие ком­пьютеры имеют лучшее соотношение между ценой и производительностью, неже­ли большие вычислительные машины: типичная большая вычислительная маши­на работает в 50 раз быстрее типичного мини-компьютера, но стоит в 500 раз до­роже. Кроме того, если вычислительная мощность системы становится недоста­точной, то к сети можно добавить новые машины (дисковые накопители, серверы,принтеры), чтобы удовлетворить потребности организации.

А вот если мощностьавтономной вычислительной системы становится недостаточной, то в этом случаеприходится менять всю систему.3. Повышение надежности за счет дублирования. Распределенные си­стемы имеют более высокую потенциальную надежность, чем автономные систе­мы, поскольку они обладают свойством частичного отказа. Под этим под­разумевается способность системы перераспределять выполнение задач, возло­1.1. Что такое распределенная система?17женных на вышедшие из строя компоненты системы, между теми узлами, кото­рые продолжают исправно функционировать.

А вот выход из строя автономногокомпьютера наносит непоправимый ущерб всей системе, и продолжать работув этом случае нет никакой возможности. По этой причине при проектированиивысоконадежных вычислительных систем принято обращаться к распределеннымархитектурам.Типичная высоконадежная система состоит из нескольких (двух, трех или че­тырех) абсолютно идентичных монопроцессоров, на которых выполняется однаи та же прикладная программа, а специальный механизм голосования обеспечи­вает фильтрацию тех результатов, которые вычисляются на отдельных машинах.Для правильного функционирования распределенных систем, в которых отдель­ные компоненты могут выходить из строя, требуется достаточно сложная алго­ритмическая поддержка.4.

Повышение производительности за счет параллельного выполне­ния. При наличии в распределенных системах большого числа процессоров от­крывается возможность сокращения общего времени выполнения задач большойвычислительной сложности за счет разделения работы между несколькими про­цессорами.Для этой цели создаются специальные параллельные компьютеры, но дажепользователи локальной сети могут получить выгоду от параллельного выполне­ния, если им удастся возложить решение задач на несколько рабочих станций,функционирующих параллельно.5.

Упрощение проектирования за счет специализации. Проектированиекомпьютерных систем может оказаться очень сложным делом, особенно в техслучаях, когда от них требуются широкие функциональные возможности. И оченьчасто это проектирование можно упростить, разделив всю систему на отдельныемодули так, чтобы каждый модуль мог выполнять только часть функциональнойнагрузки, но при этом был соединен с другими модулями.На уровне одной-единственной программы модулярность достигается путемвведения абстрактных типов данных и выделения отдельных процедур для реше­ния разных задач.

Системы большего размера представляются в виде семействвзаимодействующих процессов. В обоих случаях эти модули могут выполнять­ся и на однопроцессорном компьютере. Но можно создать и локальную сеть,объединяющую компьютеры разных типов, одни из которых предназначены дляпроведения численных расчетов, другие — для графических построений, третьи —для работы с файлами и т. д.1.1.2.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
18,19 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6392
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее