Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.491

Большое значение имеет также удельное энергопотребление на единицу площади. Типичный персональный компьютер потребляет около 120 Вт, что дает 10 КВт на стойку. Чтобы обслуживающий персонал мог устанавливать в стойку и извлекать из стойки компьютеры, для нее требуется не менее 3 м2 пространства.

Таким образом, удельное энергопотребление составляет 3000 Вт/м2. Обычно информационные центры проектируются в расчете на энергопотребление от 600 до 1200 Вт/м2, поэтому требуется предпринимать специальные меры для охлаждения.

Рис. 8.37. Типичный кластер Google

В Google хорошо усвоили три правила создания и использования крупных веб-серверов, которые неплохо здесь воспроизвести.

1. Любые компоненты ломаются, и это надо учитывать.

2. Для повышения пропускной способности и доступности все должно дублироваться.

3. Необходимо оптимизировать соотношение цена/производительность.

Первый пункт гласит, что программное обеспечение должно быть отказоустойчивым. Даже лучшее оборудование рано или поздно сломается, если его достаточно много, и надо программно учитывать эту возможность. Система такого размера должна переживать отказы, даже если происходят они несколько раз в неделю.

Второй пункт указывает на то, что и программное, и аппаратное обеспечение должны обладать избыточностью. Это не только делает систему отказоустойчивой, но и повышает пропускную способность. В случае Google сами компьютеры, их диски, кабели, блоки питания и коммутаторы многократно дублируются. Более того, дублируются в пределах одного центра фрагменты индексов и документов. Дублируются и сами информационные центры.

Третий пункт является следствием первых двух. Если система должным образом реагирует на сбои, глупо покупать дорогие компоненты, такие как RAID-массивы или SCSI-диски. Даже они ломаются, а тратить в десть раз больше, чтобы вдвое снизить интенсивность отказов — плохая идея. Лучше купить в десять раз больше оборудования и предусмотреть возможность отказов. В конце концов, чем больше оборудования, тем выше производительность (когда оборудование работает).

Более подробные сведения о Google ищите в [20, 76].

Коммуникационное программное обеспечение для мультикомпьютеров

Для программирования мультикомпьютера требуется специальное программное обеспечение (обычно это библиотеки), позволяющее обеспечить взаимодействие между процессами и синхронизацию. Отметим, что в большинстве случаев программные пакеты предназначаются и для МРР-машин, и для кластеров, поэтому приложения являются переносимыми между платформами.

В системах передачи сообщений два и более процесса работают независимо друг от друга. Например, один из процессов может генерировать данные, а другой (или другие) — их потреблять. Если у отправителя есть еще данные, нет никакой гарантии, что получатель (получатели) готов принять эти данные, поскольку каждый процесс работает по собственной программе.

В большинстве систем передачи сообщений используются два примитива send и receive, но возможны и другие варианты семантики. Тремя основными вариантами являются: