Современные СК установки можно разделить на несколько типов:
•.кластерные СК;
•.СК с общей памятью;
•.специализированные СК.
Наиболее распространенными являются СК первого типа, так как они строятся с использование массовых продуктов и, как следствие, являются наиболее дешевыми в расчете на единицу мощности. Поэтому мы будет ориентироваться на них.
Кластерный СК — это набор стандартных серверов, объединенных локальной сетью. В качестве последней обычно используется сеть Infinityband или другая сеть низкой латентностью. Использование стандартной сети Ethernet не рекомендовано, так как латентность данной сети достаточно высокая. Использование сети Ethernet может быть оправдано только в случае сильных бюджетных ограничениях.
Более формально определим СК кластер как набор из N рабочих узлов, соединенных локальной сетью.
Хотя топология сети имеет большое значение для конкретных приложений, мы ограничимся наиболее популярной топологией современных СК кластеров типа «толстого дерева» (fat-tree).
Таким образом, СК кластер представляет собой «толстое дерево» листьями которого являются рабочие узлы.
Для эффективного использования СК необходимо детализировать структуру рабочего узла (РУ). Будем считать, что РУ состоит из нескольких ЦПУ, которые в свою очередь могут содержать несколько вычислительных ядер. Кроме того, узлы характеризуются определенным объемом оперативной памяти и наличием жесткого диска для хранения результатов и промежуточных данных.
Важным моментов структуры СК кластера является система управления задачами — локальный менеджер ресурсов (ЛМР). В описываемой модели СК предполагается, что ЛМР — это система пакетной обработки заданий, которая управляет набором очередей заданий.
Предполагается, что СК кластер имеет однородную структуру. Последнее утверждение часто нарушается, однако однородность может быть формально восстановлена путем приписывания однородного набора РУ к очереди.
Каждая очередь имеет определенный набор атрибутов, характеризующих данную ее. Приведем список основных атрибутов, наличие которых обязательно для любой ЛМР:
•.максимальная длина очереди;
•.максимальное число активных заданий в очереди;
•.максимальное время выполнения задания в очереди;
•.максимальное число ядер, выделяемых для задания;
•.минимальная оперативная память на одно ядро доступное заданию.