Таблица
Методика организации коммуникационных соединений вычислительной подсети гетерогенного кластера
Этап 1. Получение информации о требуемом количестве узлов в подсети.[pic 1] Этап 2. Расчёт основных характеристик стандартных сетевых топологий в зависимости от (по таблице).[pic 2] - Расчёт минимальной задержки и максимальной задержки подсети.[pic 3][pic 4]
- Расчёт средней задержки подсети.[pic 5]
- Расчёт средней пропускной способности узла подсети.[pic 6]
- Выбор целевой топологии в задаче многокритериальной оптимизации с учетом того, что .[pic 7]
| - Этап 3. Выбор размера базовых симметричных коммутаторов .[pic 8]
- Расчёт средней задержки в сети с учетом возможных конфликтов внутри коммутатора (предполагается, что узлы сети находятся на одном уровне): [pic 9]
, где- количество входов/выходов коммутатора, [pic 10][pic 11] – коэффициент пропускной способности коммутатора.[pic 12] - Проверка выполнения условия:
).[pic 13] - Выбор с учетом обязательного выполнения условия из пункта 2 и того, что .[pic 14][pic 15]
|
Этап 4. Построение дерева коммутации c использованием симметричных коммутаторов.[pic 16] - Для достаточно построить дерево коммутации с уровнями коммутации по коммутаторов .[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]
- В общем случае на каждом уровне понадобится N/K коммутаторов, а число уровней вычисляется как ln(N)/ln(K).
- Для обеспечения большей неблокируемости, добавляется промежуточный уровень коммутации или выделяются дополнительные связи на те узлы, которым требуется пиковый трафик выше среднего.
| Этап 5. Построение дерева коммутации c использованием несимметричных коммутаторов .[pic 21] - Достаточно построить дерево коммутации, в котором первый и последний каскад содержат по N/n коммутаторов, а в промежуточном каскаде должно быть ровно коммутаторов размерностью (N/n)x(N/n).[pic 22]
- Сложность составной схемы определяется количеством точек пересечения при установке соединений между портами.
- Для обеспечения большей неблокируемости можно воспользоваться готовыми решениями: строго неблокирующая архитектура Клоза, перестраиваемые Баньян-сети и коммутаторы Бенеша.
|
Этап 6. Расчёт основных характеристик построенного дерева коммутации в зависимости от (по формулам).[pic 23] - Расчёт средней задержки по:
где – расстояние между узлами кластера, – общее число узлов в сети, – число узлов на расстоянии .[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28] - Расчёт средней пропускной способности узла:
, где – количество связей, приходящихся на узел, – средняя задержка между узлами.[pic 29][pic 30][pic 31] - Выбор целевой конфигурации дерева коммутации в задаче многокритериальной оптимизации с учетом того, что [pic 32]
| Этап 7. Выбор интерфейса коммуникационной инфраструктуры кластера. Решение задачи многокритериальной оптимизации среди стандартных технологий (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Myrinet, InfiniBand и т.д.) с учетом следующих критериев: - латентность MPI;
- полоса пропускания;
- стоимость оборудования;
- доступное число узлов;
- доступные топологии.
|