Основы объектно-ориентированного проектирования


Мультипроцессорная обработка


Чем больше хочется использовать огромную вычислительную мощь, тем меньше хотелось бы ждать ответа компьютера (хотя мы вполне миримся с тем, что компьютер ждет нас). Поэтому, если один вычислитель не выдает требуемый результат достаточно быстро, то приходится использовать несколько вычислителей, работающих параллельно. Эта форма параллельности называется мультипроцессорной обработкой.

Впечатляющие приложения мультипроцессорности привлекли исследователей, надеющихся на работу сотен компьютеров, разбросанных по сети Интернет, в то время, когда их (по-видимому, согласные с этим) владельцы в них не нуждаются, к решению задач, требующих интенсивных вычислений, таких, например, как взлом криптографических алгоритмов. Такие усилия прилагаются не только в компьютерных исследованиях. Ненасытное требование Голливудом реалистичной компьютерной графики подбрасывает топливо в топку прогресса этой области: в создании фильма Toy Story, одного из первых, в котором играли только искусственные персонажи (люди их лишь озвучивали), участвовала сеть из сотни мощных рабочих станций - это оказалось более экономичным, чем привлечение сотни профессиональных мультипликаторов.

Мультипроцессорность повсеместно используется в высокоскоростных научных вычислениях при решении физических задач большой размерности, в инженерных расчетах, метеорологии, статистике, инвестиционных банковских расчетах.

Во многих вычислительных системах часто применяется некоторый вид балансирования нагрузки (load balancing):автоматическое распределение вычислений по разным компьютерам, доступным в данный момент в локальной сети некоторой организации.

Другой формой мультипроцессорности является вычислительная архитектура, называемая клиент-сервер (client-server computing), присваивающая разные роли компьютерам в сети: несколько самых крупных и дорогих машин являются "серверами", выполняющими большие объемы вычислений, работающими с общими базами данных и содержащими другие централизованные ресурсы. Более дешевые машины сети, расположенные у конечных пользователей, выполняют децентрализованные задания, обеспечивая интерфейс и проведение простых вычислений, передавая серверам все задачи, не входящие в их компетенцию, получая от них результаты решений.

Нынешняя популярность подхода клиент-сервер представляется колебанием маятника в направлении, противоположном тенденциям предыдущего десятилетия. В 60-х и 70-х архитектуры были централизованными, заставляя пользователей бороться за ресурсы. Революция, вызванная появлением персональных компьютеров и рабочих станций в 80-х, наделила пользователей ресурсами, ранее приберегаемыми Центром (на промышленном жаргоне "стеклянным домом"). Но вскоре стало очевидным, что персональный компьютер может далеко не все и некоторые ресурсы должны быть общими (разделяться). Это объясняет появление архитектуры клиент-сервер в 90-х. Постоянный циничный комментарий - мы возвратились к архитектуре нашей юности: одна центральная машина - много терминалов, только с более дорогими терминалами, называемыми сейчас рабочими станциями, - на самом деле, не вполне оправдан: промышленность просто ищет путем проб и ошибок подходящее соотношение между децентрализацией и разделением ресурсов.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин