Синхронное выполнение групповых операций в распределенных компонентах суперкомпьютеров и компьютерных кластерах

Автор: Стецюра Геннадий Георгиевич

Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy

Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение для супер ЭВМ

Статья в выпуске: 4 (55) т.13, 2022 года.

Бесплатный доступ

В статье предлагаются децентрализованные процессы синхронизации действий распределенной группы активных компонентов (объектов) в суперкомпьютерах и компьютерных кластерах, ускоряющие их синхронный переход в заданные состояния и воздействие на внешнюю среду. Объектам не задается значение момента времени перехода. Им известен только факт появления совокупности событий, требующих наиболее быстрого перехода всех объектов в новое состояние. Для синхронизации объекты обмениваются оптическими сигналами по беспроводным каналам связи через ретранслятор оптических сигналов, объединяющий группы объектов. Синхронизация ускоряется за счет применения групповых операций, каждая из которых одновременно получает и обрабатывает данные группы распределенных объектов. Такая обработка выполняется групповыми операциями при передаче данных объектами, не увеличивая это время. Причем время обработки не зависит от количества данных, одновременно обрабатываемых операцией. Групповые операции выполняются в ретрансляторе, не содержащем вычислительных средств. В целом решения статьи ускоряют при возникновении непредвиденных событий переход асинхронно действующих распределенных объектов в заданное синхронное состояние. Такая возможность наиболее востребована для систем, работающих в режиме жесткого реального времени.

Еще

Суперкомпьютеры, компьютерные кластеры, децентрализованное управление, многоуровневая синхронизация действий объектов, распределенные внутрисетевые вычисления, групповые операции

Короткий адрес: https://sciup.org/143179417

IDR: 143179417 | DOI: 10.25209/2079-3316-2022-13-4-3-24

Список литературы Синхронное выполнение групповых операций в распределенных компонентах суперкомпьютеров и компьютерных кластерах

Tennenhouse D., Smith J. M., Sincoskie W. D., Wetherall D.J., Minden G.J. A survey of active network research // IEEE Communications Magazine.– 1997.– Vol. 35.– No. 1.– pp. 80–86. https://doi.org/10.1109/35.568214
Zilberman N., Watts P. M., Rotsos C., Moore A. W. Reconfigurable network systems and software defined networking // Proc. of the IEEE.– 2015.– Vol. 103.– No. 7.– pp. 1102–1124. https://doi.org/10.1109/JPROC.2015.2435732
Tokusashi Y., Tu Dang H., Pedone F., Soul´e R., Zilberman N. The case for in-network computing on demand // EuroSys ’19: Proceedings of the Fourteenth EuroSys Conference 2019 (March 25–28, 2019, Dresden, Germany), New York: ACM.– 2019.– ISBN 978-1-4503-6281-8.– 16 pp. https://doi.org/10.1145/3302424.3303979
Sapio A., Abdelaziz I., Aldilaijan A., Canini M., Kalnis P. In-network computation is a dumb idea whose time has come // HotNets-XVI: Proceedings of the 16th ACM Workshop on Hot Topics in Networks (30 November–1 December, 2017, Palo Alto, CA, USA), New York: ACM.– 2017.– ISBN 978-1-4503-5569-8.– pp. 150–156. https://doi.org/10.1145/3152434.3152461
Kim D. Towards elastic and resilient in-network computing, CMU-CS-21-143.– Pittsburgh: Carnegie Mellon University.– 2021.– 150 pp. hUtRtpL://reports-archive.adm.cs.cmu.edu/anon/2021/CMU-CS-21-143.pdf
IEEE standard for a precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems, IEEE Std 1588-2008 (Revision of IEEE Std 1588-2002).– 2008.– 269 pp. https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2008.4579760
IEEE standard for a precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems, IEEE 1588-2019.– IEEE Instrumentation and Measurement Society.– 2020. hUtRtpLs://standards.ieee.org/ieee/1588/6825/
Girela-L´opez F., L´opez-Jim´enez J., Jim´enez-L´opez M., Rodr´ıguez R., Ros E., D´ıaz J. IEEE 1588 high accuracy default profile: Applications and challenges // IEEE Access.– 2020.– Vol. 8.– pp. 45211–45220. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2978337
Sliwczynski L., Krehlik P., Buczek L., Schnatz H. Picoseconds-accurate fiber-optic time transfer with relative stabilization of lasers wavelengths // Journal of Lightwave Technology.– 2020.– Vol. 38.– No. 18.– pp. 5056–5063. https://doi.org/10.1109/JLT.2020.2999158
Moreira P., Darwazeh I. Digital femtosecond time difference circuit for CERN’s timing system.– 4 pp. hUtRtpLs://www.ee.ucl.ac.uk/lcs/previous/LCS2011/LCS1136.pdf
Stetsyura G. Addition for supercomputer functionality // RuSCDays 2016: Supercomputing, Communications in Computer and Information Science.– vol. 687, eds. Voevodin V., Sobolev S., Cham: Springer.– 2017.– ISBN 978-3-319-55668-0.– pp. 251–263. https://doi.org/10.1007/978-3-319-55669-7_20
Rabinovich W.S., Goetz P. G., Mahon R., Swingen L. A., Murphy J. L., Ferraro M., Burris H. R., Moore Ch. I., Suite M. R., Gilbreath G. Ch., Binari S. C., Klotzkin D. J. 45-Mbit/s cat’s-eye modulating retroreflectors // Optical Engineering.– 2007.– Vol. 46.– No. 10.– 104001.– 8 pp. https://doi.org/10.1117/1.2789634
Zhu Y., Wang G. Research on retro-reflecting modulation in space optical communication system, IOP Conference Series Earth and Environmental Science.– vol. 108.– 2018. https://doi.org/10.1088/1755-1315/108/3/032060
Г. Г. Стецюра Сетевая информационно-вычислительная поддержка взаимодействия подвижных роботов // Проблемы управления.– 2018.– №5.– с. 56–65. hMttNp://mi.mathnet.ru/phut1t1p0s:2//doi.org/10.25728/pu.2018.5.6
Стецюра Г. Г. Децентрализованная автономная синхронизация процессов взаимодействия мобильных объектов // Проблемы управления.– 2020.– №6.– с. 47–56. https://doi.org/10.25728/pu.2020.6.5
StetsuraG. G.Commentson“Peripheral interface standards formicroprocessors” // Proceedings of the IEEE.– 1977.– Т. 65.– №11.– с. 1920. https://doi.org/10.1109/PROC.1977.10790
Bosiljevac M., Babi´c D., Sipus Z. Temperature-stable LED-based light source without temperature control, Photonic Instrumentation Engineering III (15 March 2016, San Francisco, CA, USA), Proc. SPIE.– vol. 9754.– 2016.– 6 pp.

Еще

Статья научная