Ce este cmp, Computerworld România, publicarea de „sisteme deschise“

Aproape imediat după anunțarea noilor procesoare Xeon de Intel, un număr de mari producători de PC-uri servere multiprocesor au anunțat utilizarea acestor procesoare în produsele lor. Când se utilizează un număr maxim chipset de procesoare suportate pentru Heon poate fi crescut de la patru și opt.

infrastructura IT pentru întreprinderea dvs.

Din care a apărut în informațiile naționale de imprimare ar putea fi înțeles că această cale a plecat și Unisys, a anunțat o nouă arhitectură a CMP (Cellular Multiprocesare) pentru serverele sale viitoare bazate pe procesoare Intel. Cu toate acestea, documentația tehnică a analizei a arătat că situația este diferită: SMP - este multiprocesare simetrică (SMP), arhitectura acordabile, care vă permite să combinați SMP și tehnologia de cluster.

Materialele Unisys clar că dezvoltatorii au studiat cu atenție caracteristicile arhitecturale ccNUMA, dar a decis să meargă pe drumul lui. CMP - aceasta nu ccNUMA, deoarece CMP bazat pe modelul unui câmp omogen de memorie; CMP - o nouă arhitectură, in-house de dezvoltare Unisys. Ce este oferit Unisys?

Descrierea arhitecturii CMP

cărămizile CMP - este elementele de procesare, numite Unisys sub-păstăi (în limba rusă este, probabil, ceva de tip „subcompartimente“). Aparent, CMP a fost proiectat pe baza Merced, dar întârzierile cu lansarea acestui procesor și apariția Xeon, proiectat pentru a înlocui Pentium Pro, au condus la faptul că prima versiune a CMP-serverele vor folosi Xeon. În același timp, Unisys a avut grijă de posibile coexistente de procesoare Xeon și Merced într-un singur sistem CMP. Membrii au fost informați că acestea ar putea cumpăra serverul SMP c Xeon, iar apoi să treceți configurația, adăugând procesoare Merced după ce acestea apar. Aceasta, la rândul său, înseamnă menținerea investițiilor clienților. În plus, posibilitatea de modernizare pentru înlocuirea cu Xeon Merced, care pot fi executate direct de la client.

Este interesant faptul că Unisys nu a folosit puterea deplină a Intel autobuz „multiprocesor“: pe de o autobuz, există doar două procesoare Xeon. Evident, acest lucru se face pentru a reduce probabilitatea apariției unor conflicte pe autobuz, care pot apărea din cauza lipsei de capacitate cu un număr mai mare de procesoare de partajare autobuz. Un element de procesare are doar 4 procesoare Xeon. De asemenea, disponibile standard de microprocesor, fiecare al doilea nivel de cache cuplat la un autobuz dedicat cu Xeon, o arhitectura element de procesare Unisys inclusiv partajate între procesoare 4 un al treilea nivel de cache. Capacitatea de stocare este de 16 MB (următoarea generație de procesoare Intel - probabil în Merced - ea va crește până la 32 MB). Este evident că utilizarea cache CMP server, în al treilea nivel, care are o capacitate mare, poate crește în mod semnificativ productivitatea, în special în cazul aplicațiilor de afaceri, care sunt caracterizate printr-un schimb intens de date cu memoria principală. În ceea ce privește RAM, atunci este incrementat în blocuri de 128Mb la capacitatea maximă de 8 GB de memorie pe un dispozitiv de gestionare.

Această unitate, de intrare / subsistem procesoare de ieșire și un element de prelucrare interconectate prin intermediul unui comutator, mai degrabă decât prin magistrala de sistem mai tradiționale. tehnologie, care a venit din lumea mainframe de comutare, acesta a fost mult timp folosit în SMP-servere ca metodă de arhitectură tipică. Printre primele SMP-servere echipate cu un comutator în loc de anvelopa poate fi menționată Convex SPP1000 (acum HP); toate generațiile ulterioare ale acestor servere folosesc, de asemenea, comutatorul. Avantajul acestei arhitecturi este de a elimina conflictul de autobuz înainte pe magistrala de sistem și, prin urmare, nu „suprasarcină“. GMR element de procesare arhitectura de comutare nu este blocat și are 4 intrări și 4 ieșiri.

I subsistem O / în SMR bazat pe autobuze PCI standard. Cu toate acestea, pentru a îmbunătăți eficiența prin utilizarea magistrala trei modul DMA PCI incluse în elementul de procesare, conectat la comutatorul printr-o / O punte DIB dedicat I (I Direct / O Bridge). Fiecare PCI-bus are 4 PCI-sloturi, adică slot doar 12 per celulă.

Prin ea însăși, elementul de procesor, astfel, reprezintă „aproape gata» SMP-sistem cu ajutorul unui comutator în loc de magistrala de sistem. Acest lucru, în general, nu este nimic deosebit de original. Elementele-SMP ca sunt ambele computere ccNUMA-arhitectura (să zicem, panouri SHV AV2x000 in serverele din date generale), precum și sistemele MPP cu memorie distribuită, construite pe baza SMP-blocuri. Principalele avantaje ale mașini CMP elemente în comparație cu, să zicem de prelucrare, SHV sunt, în primul rând, „descărcare“ CPU Xeon multiprocesare de autobuz și, în al doilea rând, utilizarea unei memorii cache cu trei niveluri.

Diferențele de bază SMR determinarea unicității sale, în primul rând datorită metodei de combinare a elementelor procesorului din serverul GMR. După cum vom vedea mai jos, această caracteristică arhitecturală ( „interconectare“) ar putea fi descris ca „comutator stivuibil“ (vezi. Fig. 2). O arhitectură similară imagine SMP dă Unisys. Din această cifră este clar că serverul de lucru de instalare poate include până la patru switch-uri și până la 8 elemente de procesor, în total 32 de procesoare Xeon (până la 8 în a treia module cache de nivel) de până la 32 GB de RAM și 8 poduri de intrare / ieșire cu lățime de bandă totală aproximativ 5 Gbytes / sec. În acest sistem, fiecare modul de memorie are o conexiune cu orice comutator, oferind un câmp uniform de RAM.

Desigur, circuitul de comutare asigură conectarea tuturor „agenți“ la unul de altul, ar trebui să fie foarte costisitoare. Utilizarea în activități de construcții „divizare“ a comutatorului general, în SMP-sistem de 32-procesor complet echipat (în cazul în care un SMP - nu este o greșeală de scriere:.! Ce este prezentat în Figura 2 - este SMP-server) în patru comutator separat permite în mod evident mai mici servere cost cu mai puține procesoare.

Avantajul evident al CMP înainte de ssNUMA nici întârzieri suplimentare la accesarea memoriei. Cu toate acestea potențial ccNUMA pentru a oferi un nivel de zoom mai mare.

Prin clustering steagul

Tot ceea ce a fost, probabil, nu ar fi suficient pentru a putea vorbi despre CMP ca o nouă paradigmă arhitecturală. Cu toate acestea, dezvoltatorii Unisys pus în CMP și alte caracteristici unice, care oferă posibilitatea de a partsionirovaniya statice și dinamice (adică, partiție) SMP-server, ceea ce duce la transformarea întregului-sistem SMP cluster, la rândul său, construit din SMP-servere cu numărul de procesoare, un multiplu de 4 . Nu numai eu un astfel de grup este un fenomen unic în industria de calculatoare: interacțiunea dintre componentele sale se efectuează. printr-un câmp comun de RAM!

Se arată în Fig. 2 arhitectura SMP-server în CMP pot fi reconfigurate în opt 4 procesoare SMP-sisteme sau patru opt procesoare SMP-sistem, sau într-o altă combinație de SMP-sisteme cu numărul de procesoare, calculator multiple 4. O astfel de reconfigurare cu separarea secțiunilor individuale Acesta a fost mult timp cunoscut în lumea mainframe. servere bazate pe Unix o astfel de organizație de domeniu este disponibil, de exemplu, în Sun Ultra Enterprise 10000. serverele cele mai „slab“ analog al acestui în SMP-serverul este alocarea de „seturi de procesoare“ disponibile, în special în versiunile de Unix pentru HP / Convex SPP și SGI provocare / Putere provocare.

Spre deosebire de aceste alocări de fonduri, partiții de domeniu în SMR necesită abilitatea de a lucra în fiecare din sistemul său de operare. CMP-servere, acesta poate fi toate sistemele de operare diferite - de exemplu, NT și SCO UnixWare, sau o altă versiune a Unix. O caracteristică a CMP este că toate memoria fizică a acestor secțiuni este comun. În cele trei tipuri de CMP posibile de memorie câmp de separare între partiții: a) fiecare sistem de operare utilizează în mod exclusiv propria memorie; b) fiecare sistem de operare are propria memorie și formează o altă comună pentru diferite zone de memorie sistem de operare; c) fiecare sistem de operare are propria memorie și au format mai multe zone de memorie partajată de unele sistem de operare.

Interacțiunile dintre individuale SMP-noduri prin zonele comune ale memoriei. De fapt, acesta din urmă acționează ca un „mediu de comunicare“ pentru schimbul de informații între clustere SMP-noduri. Avantajele evidente ale acestui schimb de date este latență scăzută și de lățime de bandă de mare. Unisys lucrează la o stivă de protocoale de telecomunicații folosind memoria comună. Aplicațiile care utilizează API-ul de interfață Winsock, vor beneficia în mod direct de o astfel de mare viteză „conexiune“ noduri. Unisys este în curs de dezvoltare, de asemenea, tehnologia VIA (Virtual Interface Architecture) pentru schimbul de cluster inter-nod. Scopul unei astfel de utilizare a CMP-secțiuni - furnizarea de software de cluster de performanță standard, inclusiv MSCS (Cluster Server Microsoft).

Una dintre cele mai comune zone de clustering - pentru a construi sisteme cu un nivel ridicat de pregătire. Unisys oferă, de asemenea, grupuri similare, pe baza de lapte praf degresat, care, în special, ca urmare a dublării a principalelor componente ale arhitecturii nu există nici un „punct comun“ pentru locații potențiale de eșec. Domeniul de aplicare limitat al acestui articol nu permit să spun aici despre o serie de caracteristici ale CMP, pentru a permite mai reziliență și disponibilitate.

Mai ales pentru „pochemuchek“

1) De ce AID sa concentrat pe procesoare Xeon? Deoarece Merced până la orizont, și versiunea anterioară a Pentium II a recunoscut lățime de bandă de-al doilea nivel de memorie cache Pentium Pro procesor (chiar si varianta 400 MHz Pentium II are o memorie cache mai lent decât Pentium Pro / 200 MHz în Xeon cache același nivel secundar funcționează pe frecvența procesorului).

2) De ce Unisys a dezvoltat CMP, și nu au ales calea ccNUMA? Probabil, pentru dragostea de clustere. Unisys este cunoscut pentru evoluțiile în acest domeniu (punct, de exemplu, de cluster CTOS și sistemul BTOS). În plus, utilizarea Windows NT pentru a ccNUMA - ea are o mică problemă.