Monografías IST · 2009
Analisis y diseño de una solución computacional en forma de racimo o Cluster apta para integrarse a Grids o mallas computacionales
El multiprocesamiento fue por muchos años una tecnología restringida a ciertos campos exclusivos, por cuanto el avance casi exponencial de la capacidad de procesamiento del monoprocesador suplía la mayor parte de las necesidades emergentes en este campo. Estos avances se vieron interrumpidos por las barreras impuestas por la física, por lo que la industria optó por el uso del multiprocesamiento en un intento por continuar el ritmo establecido por la “ley” de Moore, la cual en vista de estos acontecimientos, ha perdido validez. Al mismo tiempo, los nuevos paradigmas científicos demandan capacidades de procesamiento colosales que solo pueden ser logradas mediante la colaboración interinstitucional. Infortunadamente estas tecnologías han sido poco estudiadas por lo cual existe un desconocimiento enla academia. Cualquier esfuerzo de despliegue debe partir de una demanda puntual por grandes capacidades de procesamiento, de lo contrario dichas soluciones se convierten en tan solo una novedad sin usos claros./Abstract : Distributed Computing and multiprocessing were a restricted technology that was only found in some specific fields, thanks to the fact that the speed of mono-processors were increasing exponentially. The obstacles imposed by thermodynamics interrupted the exponential increases in processor speed and the industry decided to use multiprocessing technology in every field and platform in an attempt to keep up the pace established by Moore’s law. At the same time, the new scientific paradigms demand colossal processing capacity that can only be achieved through inter-institutional collaboration. Unfortunately multiprocessing hasn't been studied deeply outside some very restricted fields and there is a lack of knowledge in the academy. Any effort targeted at the design and deployment of multiprocessing solutions requires a punctual and clear demand, application or necessity and interdisciplinary groups that can help in every aspect of it. Otherwise the solution will become just a novelty without any practical uses.
Texto completo 152 páginas con texto
Leer la tesis completa Ficha en el repositorio
Contenido
- TABLA DE CONTENIDOp. 8
- ÍNDICE DE FIGURASp. 12
- GLOSARIOp. 13
- RESUMENp. 19
- ABSTRACTp. 20
- INTRODUCCIÓNp. 21
- ANTECEDENTESp. 24
- SITUACIÓN PROBLEMAp. 25
- OBJETO DE ESTUDIOp. 26
- CAMPO DE ACCIÓNp. 27
- OBJETIVO GENERALp. 28
- OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 29
- DELIMITACIÓN DEL PROYECTOp. 30
- APORTE PRÁCTICO Y TEÓRICOp. 31
- 10 FACTIBILIDAD TÉCNICAp. 32
- 11 FACTIBILIDAD ECONÓMICAp. 33
- 12 MÉTODO DE INVESTIGACIÓNp. 34
- 13 MARCO CONTEXTUALp. 35
- 13.1 MALLAS Y RACIMOS COMPUTACIONALES (CLUSTERS Y GRIDS)p. 35
- 13.1.1 HISTORIA DE LOS CLUSTERS Y LOS GRIDS DE COMPUTADORESp. 35
- 13.1.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS MALLAS Y RACIMOS DE COMPUTADORESp. 38
- 13.2 MALLAS Y RACIMOS DE COMPONENTES EXÓTICOSp. 39
- 13.3 E-SCIENCE LA NUEVA FORMA DE HACER CIENCIAp. 40
- COMPUTACIÓN Y EL PROCESAMIENTOp. 42
- 13.5 EL LEVANTAMIENTO DEL SOFTWAREp. 44
- VIDEOJUEGOSp. 45
- 13.7 LA CRISIS DEL PROCESAMIENTO, LA LEY DE MOORE TAMBALEAp. 47
- 13.8 EL PORQUE DEL PROCESADOR CELL BEAp. 51
- 14 MARCO TEÓRICOp. 55
- 14.1 DIFERENCIAS ENTRE RISC/POWERPC Y CISC/X86p. 55
- 14.2 LA COMPLEJIDAD EN EL MICROCHIP RISC VS. CISCp. 56
- 14.3 TIPOS DE MULTIPROCESAMIENTOp. 59
- 14.3.1 MULTIPROCESAMIENTO SIMÉTRICO O SMPp. 60
- 14.3.2 MULTIPROCESAMIENTO ASIMÉTRICO O ASMPp. 62
- 14.4 TIPOS DE PARALELISMO SIMD Y MIMDp. 64
- 14.5 PROCESADOR CELL BEAp. 66
- 14.5.1 ARQUITECTURAp. 66
- 14.5.2 MODELOS DE PROGRAMACIÓN DEL CELL BEAp. 69
- 14.6 MALLAS Y RACIMOS DE COMPUTADORES (CLUSTERS Y GRIDS)p. 71
- 14.6.1 ADMINISTRADORES DE CARGA Y RECURSOSp. 74
- 14.7 COMPONENTES DE UN RACIMO DE COMPUTADORES SIMPLEp. 77
- 14.7.1 AUTENTICACIÓN Y SESIÓN REMOTA POR SSHp. 77
- 14.7.2 INTERFACES DE PROGRAMACIÓN DE APLICACIONES MPI Y PVMp. 78
- 14.7.3 OBJETOS DISTRIBUIDOS, CORBA, COM, PDOp. 79
- 14.7.4 COMPARTIR ARCHIVOS MEDIANTE NFSp. 80
- 14.7.5 SISTEMAS OPERATIVOSp. 81
- 14.7.6 RED Y SEGURIDADp. 85
- 14.8 MALLAS COMPUTACIONALES O GRIDSp. 86
- 14.8.1 GLOBUS TOOLKITp. 88
- 14.8.2 ESTÁNDARES DE LA OGFp. 89
- 14.8.3 ARQUITECTURA DE UNA MALLA COMPUTACIONAL Y SUS COMPONENTESp. 94
- 15 MODELO TEÓRICOp. 101
- 15.1 DESPLIEGUE DE CLUSTER COMPUESTO POR PLAYSTATION 3p. 101
- 15.1.1 GENERALIDADESp. 101
- 15.1.2 SISTEMA OPERATIVOp. 101
- 15.1.3 RECOMENDACIONES PREVIASp. 104
- 15.1.4 PREPARACIÓN DEL SISTEMA OPERATIVOp. 110
- 15.1.5 HERRAMIENTAS PARA EL DESPLIEGUE DEL CLUSTERp. 115
- 15.1.6 SEGURIDAD BÁSICAp. 123
- 15.1.7 EJECUCIÓN PARALELA DE APLICACIONESp. 123
- 16 CONCRECIÓN DEL MODELOp. 126
- 16.1 DIAGRAMA DE CAPAS DE IMPLEMENTACIÓN DE CLUSTERp. 126
- 17 CONCLUSIONESp. 130
- 18 RECOMENDACIONESp. 134
- 19 BIBLIOGRAFÍAp. 136
- 20 ANEXOSp. 146
- 20.1 DESPLIEGUE DE UN CLUSTER E INTEGRACIÓN A UN GRIDp. 146
- Figura 1. Arquitectura Cell BEAp. 66
- Figura 2. Modelo Reloj de Arena GLOBUSp. 97
- Figura 3. Interfaz de configuración del PS3p. 102
- Figura 4. Diagrama de capas nodo maestrop. 127
- Figura 5. Diagrama de capas nodos esclavosp. 128
- Figura 6. Diagrama de interconexión del CLUSTERp. 129
- Figura 7. Prototipop. 146
- Figura 8. Diagrama Prototipo Clusterp. 148
- Figura 9. Comportamiento del Clusterp. 149