实时集群计算机系统的现状

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摘 要：实时集群框架下的微机系统,增添了原有的处理性能.这样的系统,不仅含有原有的并行计算属性,还能提升体系现存的反应速率,缩减反应必备的时间.这样的新颖系统,涵盖着属性优良的新硬件及关联软件,能促动体系实效的升高.要解析实时集群的建构路径,就应明晰系统现有的研究状态,并摸索总括的发展态势.

关 键 词 ：实时集群计算机系统；研究现状；发展

中图分类号：TP338

构建在集群情形上的新颖实时系统,能在惯用的运行态势下,有序处理好多样的失效单元,并处理各类别的软硬件事故.新颖的操作构件,缩减了反应所用时间.经由适宜的集群管控,以及负载分配,软件可提升原有的迅捷性,判别出事故节点,并预设妥善的任务迁移.由此可见,实时集群框架下的体系,改造了旧有的P类别体系,延展了体系含有的可用性能.

1.现有的研究状态

1.1 总括的体系性能

实时集群情形下的体系,经由既有的服务器,以及搭配着的串行通信卡,去接纳多样的测量信息；在这以后,体系会归整这样的信息,并选取出特有的封存格式.通信服务设施,在预设的所有周期中,采纳广播的路径,向多样的节点传递精准的格式信息；与此同时,把统计得来的初始数值,传递给既有的控制中心.存留于中心内的负载平衡体系,会依循节点现有的资源状态、动态架构下的任务配置等,制备出可用的任务分配表,再运送到多样节点.节点把接纳来的格式信息及关联的分配表,存留在既有的计算进程.

这种计算进程,可辨识出特有的任务表,明晰表格含有的数值、预设的处理路径、计算得来结果的精准去向等.节点应查验数据含有的合理性,并解算接收得来的平滑滤波.节点要向体系配有的负载平衡配件,汇报处理状态,并把解算得来的数值运送到预设的服务器以内.数据库搭配的服务器,可随时把结果运送到终端区段内,这时,结果就成为管控及指挥的精准根据.此外,服务器还会存留这样的数值,以便预设重演.集群框架下的并行计算,涵盖着从接收数值直到协同解算的总括程序.

因此,实时集群情形下的体系,类似性能优良、规模偏大的微机,数值经由通道被送进体系内,处理得来的数值,再经由通道被运送出来.

1.2 硬件含有的框架

新颖的实时体系,涵盖了控制类、运算类、通信类的多样节点,并配有足量的数据库端点.这些节点,经由光纤网,彼此互通,并运送多样的信息.在集群情形下,节点经由以太网搭配的交换机,构造出互连的总态势.选用64台这样的数值,去估测网络现有的流量；这样一来,就可运算得来原初情形下的信息量,以及处理周期含有的原初信息数值.

中间运算产出的交换量、管控信息带有的数据量,可被预设成原初信息的特定倍数.集群体系以内,各类别单元含有的互换数据,不要超出互联带宽.适宜的配置路径,能缩减节点原有的流量,提升数据运送的便捷层级.在这样的框架下,还是应存留着适宜的拓扑构架、网络配有的交换设施、体系配有的路由及预设的防火墙,因为它们能促动体系安全的升高.

在制备出的集群体系下,为缩减硬件原有的耗费量,供应管控的便利,去除掉了各类别节点含有的服务器.把体系现有的控制节点,看成体系管控用到的中心,它能供应总括架构下的控制、搜集得来多样节点机现有的资源状态、依循均衡的策略去搭配动态任务、监控多样节点现有的运算荷载.各类别的计算节点,能完成好配置得来的实时任务,并管控现存的并行结果.搭配在数据库以内的节点,可以汇整多样的实时结果,并予以后续时段内的处理.预设的通信节点,会采集得来外部的多样信息,经由预处理,把它们运送到既有的计算节点.智能属性的时统终端,可以供应很精准的时统信号,并支配总括的工作.

2.体系含有的发展态势

2.1 搭建出软件平台

实时集群情形下的新系统,应配有实效凸显的软件平台.现有的软件构架,涵盖了操作体系、预设的通信合议、体系搭配的单一映像、并行情形下的程序、关联的工具等.要延展平台现有的状态,还应增添新颖的平台性能.

首先,要搭配适宜的操作体系.集群情形下的软件,应依赖制备好的网络操作类体系.操作体系含有的性能,会关涉到总括的集群性能.可创设出Linux架构下的新颖调度路径,以便缩减原有的繁琐流程,提升体系成效.在用户进程这一领域内,可采纳新颖的动态优先级路径；对内核含有的例程,适宜采纳新颖的软中断路径,这样的做法,可提升内核运转带有的实效性.

新颖的Linux,能支撑住内核配有的线程.这样的线程,预设了后台运行的总框架,不是必须借助现有的终端；Linux涵盖着的多样模块,能维护好内核现有的独立属性,并协助内核去延展.这种模块机制,可随时添加或去除掉原有的模块,在这样的路径下,不用重设编译.

其次,要选取出适宜的开发工具.总括的开发包,能制备出多样的守护进程,涵盖着节点管控、搜集多样信息、计算用到的进程等；图形配有的开发包,能制备出图形界面搭配用户管控工具,涵盖着集群体系必备的监控、显示既有的负载平衡用到的平面等.除此之外,预设的开发包,还可依循既有的浏览器,去制备显示用到的工具；在通信服务的框架内,设定出搜集数据必备的流程.体系配有的数据库,可被看成管控数据用到的分系统.

2.2 预设并行路径下的模型

并行情形下的计算模型,归属于抽象层级内的语义描绘.实时集群框架下的体系,应选用特有的BSP类别模型.这种BSP类别的模型,带有异步的独特属性,能支撑住消息的精准传递.在传递消息必备的体系内,预设的模块以内,采纳的是异步并行；各类别的模块之间,采纳的是同步路径.比对旧有的模型,新颖的BSP类别模型,适宜所有并行情形下的计算,带有凸显的延展价值.模型配有的参数,涵盖着处理器类的参数、特有的带宽因子等.

模型含有的结构化层级很高,这样的状态,让模型可以测定出全局态势下的通信,这就增添了新颖模型带有的独特性.BSP框架下的模型,预设了通信处理含有的全局路径,以及分布进程含有的统一路径.这样一来,就能依循通信进程带有的互通影响,估测得来总括的时间耗费量.

2.3 拟定新协议

比对硬件含有的工作站属性,通信必备的网络属性,归属于集群体系带有的侧重性能.通常情形下,通信时间产出的迟延,应涵盖着发送方、消息接受类主体带有的迟延,以及经由物理链路产出的传递迟延.

面向连接而建构出来的TCP,含有稳固的传输属性.但是,通信以前,要经由三次握手,才可搭建出特有的连接；此外,这样的TCP,也没能支撑住广播路径和现存的多点传递路径,这就耗费了很多金额.新颖的UDP类别协议,归属于面向无连接而搭建出来的协议,能支撑住广播路径和既有的多点传送.通信以前,无需创设出特有的连接,这就缩减了体系原有的耗费量.在负载偏小的情形下,协议可提升网络含有的顺畅性.

3.结束语

动态架构下的负载平衡,有赖于精准的任务分配表.这种平衡体系,能简化原初的集群并行类运算,有助于增添程序调试含有的精确属性.负载的平衡,也可提升现有的任务配置、多样信息传递、现有的任务迁移的便捷性.集群含有的多样节点,经由静态情形下的地址,去辨识潜藏的节点属性.这就化解掉了单一管控的弊病.伴随节点递增,现有的运算能力也递增,这是因为,微机体系配有松耦合的总括架构,能延展现存的多样节点.