Departamento de Arquitectura y Tecnolog a de Computadores - PowerPoint PPT Presentation

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    6.

    7. A travs de la taxonoma de clusters de computadores que se presenta en esta diapositiva se ilustran posibles configuraciones de clusters de computadores. Como se puede ver, existen diferencias en cuanto a la forma de comunicacin (mediante paso de mensajes o almacenamiento compartido) y a la forma de conexin entre los nudos. El trabajo que se presenta aqu se refiere a los clusters que utilizan paso de mensajes para la comunicacin. Actualmente, en este tipo de clusters los nodos se conectan mediante tarjetas de red situadas en el bus de E/S, y es ste el entorno experimental en el que se ha desarrollado el trabajo. No obstante, tambin podra extenderse a clusters en los que la interfaz de red se ubica en el bus del sistema. A travs de la taxonoma de clusters de computadores que se presenta en esta diapositiva se ilustran posibles configuraciones de clusters de computadores. Como se puede ver, existen diferencias en cuanto a la forma de comunicacin (mediante paso de mensajes o almacenamiento compartido) y a la forma de conexin entre los nudos. El trabajo que se presenta aqu se refiere a los clusters que utilizan paso de mensajes para la comunicacin. Actualmente, en este tipo de clusters los nodos se conectan mediante tarjetas de red situadas en el bus de E/S, y es ste el entorno experimental en el que se ha desarrollado el trabajo. No obstante, tambin podra extenderse a clusters en los que la interfaz de red se ubica en el bus del sistema.

    8. En esta diapositiva se muestran dos computadores conectados a travs de una red. Supongamos que dos procesos, uno en cada nodo, se comunican, transmitindose datos desde la memoria de usuario del emisor a la memoria de usuario del receptor. En una primera fase, los datos se pasan desde el espacio de usuario hasta la tarjeta de red. El tiempo que se consume en este paso (incluyendo el necesario para la transmisin a travs de los buses del nodo, el tiempo para controlar la transferencia, y para dar a los datos el formato adecuado para la transmisin) constituye la sobrecarga u overhead de emisin. Despus est el tiempo para transferir la informacin a travs de la red, desde la NIC del emisor a la del receptor. Este tiempo se puede expresar, para nuestro propsito, como la suma del retardo de red ms el producto del ancho de banda de la red por el nmero de datos a transferir (sobre todo en el caso de la red que interconecta un cluster) Finalmente tenemos la sobrecarga u overhead en el receptor, que corresponde al tiempo necesario para pasar los datos a la memoria de usuario del proceso receptor. Por tanto, el retardo de comunicacin y el ancho de banda dependen tanto de las caractersticas de la red como de las operaciones en el emisor y en el receptor.En esta diapositiva se muestran dos computadores conectados a travs de una red. Supongamos que dos procesos, uno en cada nodo, se comunican, transmitindose datos desde la memoria de usuario del emisor a la memoria de usuario del receptor. En una primera fase, los datos se pasan desde el espacio de usuario hasta la tarjeta de red. El tiempo que se consume en este paso (incluyendo el necesario para la transmisin a travs de los buses del nodo, el tiempo para controlar la transferencia, y para dar a los datos el formato adecuado para la transmisin) constituye la sobrecarga u overhead de emisin. Despus est el tiempo para transferir la informacin a travs de la red, desde la NIC del emisor a la del receptor. Este tiempo se puede expresar, para nuestro propsito, como la suma del retardo de red ms el producto del ancho de banda de la red por el nmero de datos a transferir (sobre todo en el caso de la red que interconecta un cluster) Finalmente tenemos la sobrecarga u overhead en el receptor, que corresponde al tiempo necesario para pasar los datos a la memoria de usuario del proceso receptor. Por tanto, el retardo de comunicacin y el ancho de banda dependen tanto de las caractersticas de la red como de las operaciones en el emisor y en el receptor.

    9. En esta diapositiva se muestran dos computadores conectados a travs de una red. Supongamos que dos procesos, uno en cada nodo, se comunican, transmitindose datos desde la memoria de usuario del emisor a la memoria de usuario del receptor. En una primera fase, los datos se pasan desde el espacio de usuario hasta la tarjeta de red. El tiempo que se consume en este paso (incluyendo el necesario para la transmisin a travs de los buses del nodo, el tiempo para controlar la transferencia, y para dar a los datos el formato adecuado para la transmisin) constituye la sobrecarga u overhead de emisin. Despus est el tiempo para transferir la informacin a travs de la red, desde la NIC del emisor a la del receptor. Este tiempo se puede expresar, para nuestro propsito, como la suma del retardo de red ms el producto del ancho de banda de la red por el nmero de datos a transferir (sobre todo en el caso de la red que interconecta un cluster) Finalmente tenemos la sobrecarga u overhead en el receptor, que corresponde al tiempo necesario para pasar los datos a la memoria de usuario del proceso receptor. Por tanto, el retardo de comunicacin y el ancho de banda dependen tanto de las caractersticas de la red como de las operaciones en el emisor y en el receptor.En esta diapositiva se muestran dos computadores conectados a travs de una red. Supongamos que dos procesos, uno en cada nodo, se comunican, transmitindose datos desde la memoria de usuario del emisor a la memoria de usuario del receptor. En una primera fase, los datos se pasan desde el espacio de usuario hasta la tarjeta de red. El tiempo que se consume en este paso (incluyendo el necesario para la transmisin a travs de los buses del nodo, el tiempo para controlar la transferencia, y para dar a los datos el formato adecuado para la transmisin) constituye la sobrecarga u overhead de emisin. Despus est el tiempo para transferir la informacin a travs de la red, desde la NIC del emisor a la del receptor. Este tiempo se puede expresar, para nuestro propsito, como la suma del retardo de red ms el producto del ancho de banda de la red por el nmero de datos a transferir (sobre todo en el caso de la red que interconecta un cluster) Finalmente tenemos la sobrecarga u overhead en el receptor, que corresponde al tiempo necesario para pasar los datos a la memoria de usuario del proceso receptor. Por tanto, el retardo de comunicacin y el ancho de banda dependen tanto de las caractersticas de la red como de las operaciones en el emisor y en el receptor.

    10. A partir de este modelo sencillo del tiempo de comunicacin, la suma de la sobrecarga de emisor y receptor se puede expresar mediante la suma de tres trminos (suponiendo nodos similares): el primero contabiliza el nmero de veces que la informacin ha pasado a travs del bus de memoria, el segundo a travs del bus de E/S (estamos considerando que la NIC se conecta a dicho bus), y de un trmino que corresponde a aquella parte del tiempo necesario para controlar las transferencias, construir los mensajes, etc. que no se ha solapado con los otros tiempos. Si se desprecia el valor de L (dado que suele ser muy peqequeo frente a los otros trminos en un luster) se tiene que el tiempo de comunicacin viene dado por esta expresin, y que el ancho de banda efectivo que podran aprovechar las aplicaciones sera el indicado. Como se ve, a medida si el ancho de banda de la red es bastante menor que el del bus de memoria y el de E/S, el trmino ms importanto es el que depende del tiempo de procesamiento de protocolos y control de transferencias. Los valores de M y N tambin son muy importantes. A partir de este modelo sencillo del tiempo de comunicacin, la suma de la sobrecarga de emisor y receptor se puede expresar mediante la suma de tres trminos (suponiendo nodos similares): el primero contabiliza el nmero de veces que la informacin ha pasado a travs del bus de memoria, el segundo a travs del bus de E/S (estamos considerando que la NIC se conecta a dicho bus), y de un trmino que corresponde a aquella parte del tiempo necesario para controlar las transferencias, construir los mensajes, etc. que no se ha solapado con los otros tiempos. Si se desprecia el valor de L (dado que suele ser muy peqequeo frente a los otros trminos en un luster) se tiene que el tiempo de comunicacin viene dado por esta expresin, y que el ancho de banda efectivo que podran aprovechar las aplicaciones sera el indicado. Como se ve, a medida si el ancho de banda de la red es bastante menor que el del bus de memoria y el de E/S, el trmino ms importanto es el que depende del tiempo de procesamiento de protocolos y control de transferencias. Los valores de M y N tambin son muy importantes.

    11. Este tiempo de sobrecarga es consumido por la interfaz de red para implementar las funciones de la capa de mensajes. Entre los servicios de comunicacin que necesitan las aplicaciones y las caractersticas y prestaciones que proporciona la red que conecta los nodos hay diferencias (gap) Aparecen as una serie de funciones que deben implementarse para conseguir que el funcionamiento de la red sea transparente a las aplicaciones. Estas funciones son las que definen la capa de mensajes que se implementa en el interfaz de red. Esta interfaz se implementa a travs de elementos hardware y software y tiene asociada una sobrecarga.Este tiempo de sobrecarga es consumido por la interfaz de red para implementar las funciones de la capa de mensajes. Entre los servicios de comunicacin que necesitan las aplicaciones y las caractersticas y prestaciones que proporciona la red que conecta los nodos hay diferencias (gap) Aparecen as una serie de funciones que deben implementarse para conseguir que el funcionamiento de la red sea transparente a las aplicaciones. Estas funciones son las que definen la capa de mensajes que se implementa en el interfaz de red. Esta interfaz se implementa a travs de elementos hardware y software y tiene asociada una sobrecarga.