Операционные системы распределенных вычислительных систем (распределенные ос)
|
Скачать 69.57 Kb.
|
|
Операционные системы распределенных вычислительных систем (распределенные ОС). (Крюков В.А.) Распределенная система - совокупность независимых компьютеров, которая представляется пользователю единым компьютером (metacomputer), использование которого не намного сложнее, чем использование персональной ЭВМ. Введение в ОС однопроцессорных ЭВМ. Два взгляда:
Представление ОС как менеджера ресурсов
Представление ОС как абстрактной машины
Место ОС среди ПО
История ОС. 1940-е и 1950-е "Персональные ЭВМ" - "пультовый режим" Библиотека программ ввода-вывода, служебная программа. Середина 1950-х Пакетная обработка. Однопрограммный и мультипрограммный режимы. Инструкция оператору -> паспорт задачи (простейший язык управления заданиями). Требования к аппаратуре:
Как обеспечить мультипрограммный режим без таких механизмов. Середина 1960-х Режим разделения времени. Терминалы, квантование, свопинг, страничная и сегментная организация. 1970-е Многопроцессорные ЭВМ, многомашинные комплексы, сети ЭВМ 1980-е Персональные ЭВМ 1990-е MPP, открытые системы, Internet *********Лекция 2 1 Введение в параллельные и распределенные системы 1.1 Достоинства многопроцессорных систем с общей памятью (мультипроцессоров) (1) Производительность (2) Надежность 1.2. Недостатки (1) ПО (приложения, языки, ОС) сложнее, чем для однопроцессорных ЭВМ (2) Ограниченность при наращивании (физ. размеры - близость к памяти, 64 процессора - максимально достигнутое). 1.2 Достоинства распределенных систем Распределенная система - совокупность независимых компьютеров, которая представляется пользователю единым компьютером. Примеры: сеть рабочих станций (выбор процессора для выполнения программы, единая файловая система), роботизированный завод (роботы связаны с разными компьютерами, но действуют как внешние устройства единого компьютера, банк с множеством филиалов, система резервирования авиабилетов. Почему создаются распределенные системы? В чем их преимущества перед централизованными ЭВМ? 1-ая причина - экономическая. Закон Гроша (Herb Grosh)- быстродействие процессора пропорциональна квадрату его стоимости. С появлением микропроцессоров закон перестал действовать - за двойную цену можно получить тот же процессор с несколько большей частотой. 2-ая причина - можно достичь такой высокой производительности путем объединения микропроцессоров, которая недостижима в централизованном компьютере. 3-я причина - естественная распределенность (банк, поддержка совместной работы группы пользователей ). 4-ая причина - надежность (выход из строя нескольких узлов незначительно снизит производительность). 5-я причина - наращиваемость производительности. В будущем главной причиной будет наличие огромного количества персональных компьютеров и необходимость совместной работы без ощущения неудобства от географического и физического распределения людей, данных и машин. Почему нужно объединять PC в сети? 1. Необходимость разделять данные. 2. Преимущество разделения дорогих периферийных устройств, уникальных информационных и программных ресурсов. 3. Достижение развитых коммуникаций между людьми. Электронная почта во многих случаях удобнее писем, телефонов и факсов. 4. Гибкость использования различных ЭВМ, распределение нагрузки. 5. Упрощение постепенной модернизации посредством замены компъютеров. Недостатки распределенных систем: 1. Проблемы ПО (приложения, языки , ОС). 2. Проблемы коммуникационной сети (потери информации, перегрузка, развитие и замена). 3. Секретность. 1.3 Виды операционных систем (сетевые ОС, распределенные ОС, ОС мультипроцессоров). Сетевые ОС - машины обладают высокой степенью автономности, общесистемных требований мало. Можно вести диалог с другой ЭВМ, вводить задания в ее очередь пакетных заданий, иметь доступ к удаленным файлам, хотя иерархия директорий может быть разной для разных клиентов. Пример - серверы файлов (многие WS могут не иметь дисков вообще). Распределенные ОС - единый глобальный межпроцессный коммуникационный механизм, глобальная схема контроля доступа, одинаковое видение файловой системы. Вообще - иллюзия единой ЭВМ. ОС мультипроцессоров - единая очередь процессов, ожидающих выполнения, одна файловая система.
1.4. Принципы построения распределенных ОС (прозрачность, гибкость, надежность, эффективность, масштабируемость). (1) Прозрачность (для пользователя и программы).
(2) Гибкость (не все еще ясно - потребуется менять решения). Использование монолитного ядра ОС или микроядра. (3) Надежность. Доступность, устойчивость к ошибкам (fault tolerance). Секретность. (4) Производительность. Грануллированность. Мелкозернистый и крупнозернистый параллелизм (fine-grained parallelism, coarse-grained parallelism). Устойчивость к ошибкам требует дополнительных накладных расходов. (5) Масштабируемость. Плохие решения:
Только децентрализованные алгоритмы со следующими чертами:
Литература 1. DISTRIBUTED OPERATING SYSTEMS. Andrew S. Tanenbaum, Prentice-Hall, Inc., 1995 2. ADVANCED CONCEPTS IN OPERATING SYSTEMS. Mukesh Singhal, Niranjan G. Shivaratri, McGraw-Hill, Inc., 1994 3. CENTRALIZED AND DISTRIBUTED OPERATING SYSTEMS. Gary J. Nutt, Prentice-Hall, Inc., 1992 4. David W. Walker, "The design of a standard message-passing interface for distributed memory concurrent computers", Parallel Computing, v.20, n 4, April 1994, 657-673. (www.mpi-forum.org) 5. A. Geist, A. Beguelin, J. Dongarra, W. Jiang, R. Manchek, V. Sunderam, “PVM 3 User’s Guide and Reference Manual”, Technical report, Oak Ridge National Laboratory ORNL/TM-12187 (1993). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
«Распределенные системы» Обсуждаются способы организации взаимодействия процессов и их доступа к оперативной памяти и файловой системе. Излагаются принципы... |
|
Сетевые операционные системы Вопросы Распределенные файловые системы. Интерфейсы файловых сервисов и сервисов каталогов |
|
Рабочая программа учебной дисциплины операционные системы unix unix operational System Целью учебных занятий курса «Операционные системы Unix» является получение теоретического материала и приобретение навыков в использовании... |
 |
Тема управление ресурсами вычислительных систем Цель темы: раскрыть принципы функционирования современных операционных систем по управлению ресурсами вычислительных систем |
|
Практическая работа №2 по дисциплине: «Программное обеспечение вычислительных сетей» ПО, поддерживает операционные системы Linux, bsd, Mac os, Microsoft Windows, Novell NetWare, BeOS |
|
Исследовательская работа «Программное обеспечение операционные системы эв и вм» Операционная система – это программа, которая запускается сразу. Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело... |
|
Тема сетевые операционные системы unix Цель темы: дать классификацию современных сетевых операционных систем и раскрыть принципы функционирования операционных систем семейства... |
|
Теоретические исследования поставленных перед нир задач Целью работы является интеграция новых технологий виртуализации вычислительных ресурсов в большие системы распределенных вычислений... |
|
Методические указания к расчетно-графическим заданиям по учебной... Целью ргз является закрепление и лучшее усвоение теоретического материала. Предлагаемые задания направлены на выявление архитектурных... |
|
Рабочая программа учебной дисциплины оп. 07 Операционные системы и среды специальность Содержание учебной дисциплины «Операционные системы и среды» направлено на формирование профессиональных и общих компетенций |
|
Описание программы лицензирования оем определение и особенности лицензирования оем-версий Чаще всего в виде оем-версий продаются операционные системы Windows. Также в оем-канале поставляются некоторые настольные приложения... |
|
Тематический план Введение. Предмет курса и его связь со смежными... Целью изучения дисциплины является получение общих представлений о содержании и тенденциях развития базовых информационных технологий... |
|
Рабочая программа адаптационной дисциплины «Основы построения программно-аппаратного... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов образовательной программы... |
|
Программа дисциплины Архитектура вычислительных систем для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 09. 03. 04 "Программная... |
|
Рабочая программа дисциплины «Операционные системы» Целью дисциплины является ознакомление студентов с принципами построения и основными функциями операционных систем (ОС), с управлением... |
|
Черкасова Н. И. Ч48 Операционные системы: Пособие по выполнению курсовой работы Ч48 Операционные системы: Пособие по выполнению курсовой работы. – М.: Мгту га, 2011. – 44 с |