ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS DRA. LETICIA FLORES PULIDO.

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1 ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS DRA. LETICIA FLORES PULIDO

2 COMPUTO DE CLUSTERS  Computadoras Interconectadas como una Plataforma de Cómputo  Conexiones Ethernet  Direccionamiento de Redes Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 2

3 Computadoras Interconectadas  Por el momento hemos hablado de computadoras que tienen múltiples computadoras interconectadas o múltiples procesadores  Y se está manejando como una plataforma adecuada para cómputo paralelo  Existen diversos proyectos creados por universidades que de basas en múltiples arquitecturas y diseños diferentes buscando el mejor desempeño Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 3

4 Computadoras Interconectadas  En sistemas muy grandes ya se habla de sustituir los links por interruptores (switches)y a múltiples niveles, (redes de interconexión multietapa)  El problema que enfrentan estos fabricantes de estos sistemas es el crecimiento progresivo y el avance tecnológico de los procesadores.  Cada generación de procesadores es más rápida y más hábil en el proceso de ejecución que sus antecesores Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 4

5 Computadoras Interconectadas  La mayoría de los mejoramientos observados por el comprador de estos sistemas, es el aumento en velocidad en el tiempo de reloj de las computadoras personales  Normalmente el tiempo de reloj se ve mejorado al doble para el siguiente año respecto a las generaciones de las computadoras  Entonces un diseño nuevo implica una técnica de paralelismo interna y otras estrategias para almacenar alcanzar operaciones más rápidas Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 5

6 Computadoras Interconectadas  También se hace uso de configuraciones de memoria con mayores anchos de banda  Entonces los fabricantes o diseñadores de esos procesadores utilizan digamos un procesador diseñado en 2004 y lo replican en 500 veces y trabajan entonces sobre estos diseños, pero a un alto costo  A inicios de los 90’s se utilizaron las estaciones de trabajo dentro de las universidades con la finalidad de formar una plataforma poderosa Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 6

7 Computadoras Interconectadas  Algunos de esos proyectos fueron:  FROMAR CLUSTERS DE ESTACIONES DE TRABAJO O REDES DD ESTACIONES DE TRABAJO  Proyecto creado en Berkeley  1995  Panderson, Culler y Patterson  Hicieron uso de las estaciones de trabajo en oficinas puesto que no se utilizaban el 100% de la jornada laboral Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 7

8 Computadoras Interconectadas  Las estaciones de trabajo en arquitecturas paralelas son de hecho reconocidas como sistemas ya de SUPERCOMPUTO  Se conocen entonces como sistemas de cómputo de alto desempeño  Utilizar una red con este tipo de arquitecturas tienen ciertas ventajas sobre sistemas que solo utilizan varios procesadores Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 8

9 Computadoras Interconectadas  VENTAJAS DE SUPERCÓMPUTO:  Alto desempeño de las estaciones de trabajo tomando en cuenta que una PC es disponible a bajo costo dentro del mercado  El procesador más reciente puede ser agregado al sistema lo cual incrementa el desempeño no precisamente de una manera lineal, con discos y otros recursos  Aplicaciones existentes de software pueden ser también agregadas o modificadas Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 9

10 Computadoras Interconectadas  El primer software que se utilizó para trabajar con las estaciones de trabajo fue el Parallel Virtual Machine (PVM)  Creado en 1980  Fue el software clave para hacer esta plataforma una realidad  Se agregó una biblioteca de envío de mensajes llamada Message-Passing Interface (MPI) Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 10

11 Computadoras Interconectadas  El concepto de utilizar múltiples computadoras interconectadas como una plataforma de cómputo paralelo maduró en 1990  Las PC’s se convirtieron entonces en equipos de bajo costo y muy poderosas  Comenzaron entonces a ser muy utilizadas en la industria y en las oficinas gubernamentales, reemplazadas en parte por PCs  El término de estación de trabajo ha dado una manera de simplificar el concepto de “cluster” Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 11

12 Conexiones Ethernet  El método de interconexión para las computadoras conectadas entre si ha sido comúnmente el tipo Ethernet  Este se ha considerado típicamente como un cable simple al cual todas las computadoras se conectan Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 12

13 Conexiones Ethernet Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 13

14 Conexiones Ethernet Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 14

15 Conexiones Ethernet Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 15

16 Conexiones Ethernet Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 16

17 Conexiones Ethernet  En este tipo de arquitecturas observamos a un servidor que es el que contiene el software, licencias y datos que los demás equipos o estaciones de trabajo utilizan  Actualmente se mantienen el mismo protocolo de Ethernet y se han reemplazado los cables por los switches  El switch como su nombre lo dice, permite conexiones directas entre computadoras de manera simultánea entre pares separados de computadoras Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 17

18 Conexiones Ethernet Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 18

19 Conexiones Ethernet Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 19

20 Conexiones Ethernet  En una conexión de tipo Ethernet todas las transferencias entre la fuente y el destino son llevada en paquetes seriales  El paquete contiene:  Direcciones fuente  Direcciones destino  Los datos Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 20