ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS

1. ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS DRA. LETICIA FLORES PULIDO

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

3. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

4. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

5. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

6. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

7. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

8. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

9. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

10. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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)

11. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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”

12. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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

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

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

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

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

17. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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 switchcomo su nombre lo dice, permite conexiones directas entre computadoras de manera simultánea entre pares separados de computadoras

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

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

20. Dra. Leticia Flores Pulido / DCSCE / Primavera 2013 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