Презентация Локальные вычислительные сети онлайн

Содержание слайда: Локальные вычислительные сети

Содержание слайда: История развития ЛВС Первоначальные этапы развития 1958 – DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) 1963 – IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1969 – ARPANET (Leonard Kleinrock) 1979 – ETHERNET (Xerox, DEC, Intel) 1984 – NSFNet (National Science Foundation Network) 1990 – ARPANET полностью проиграла конкуренцию NSFNet 1995 – основная часть каналов NSFNet передана в коммерческое использование 1999 – Abeline Network (Internet 2) Концепция «облачных вычислений» 1960 – John McCarthy 2001 – Xcerion AB (2008 – iCloud) 2008 – IEEE 2009 – Google Chrome OS 2009 – Microsoft Azure (Windows Cloud) 2009 – SUN Cloud

Содержание слайда: ЛВС и суперкомпьютеры Основные типы связи за последние 15 лет: Gigabit Ethernet Crossbar SP Switch Myrinet Cray Interconnect InfiniBand Fat Tree Quadrics

Содержание слайда: Ситуация до 2008 года (ТОП-500)

Содержание слайда: Ситуация до 2008 года (ТОП-50)

Содержание слайда: Редакция за ноябрь 2009 года (ТОП-500)

Содержание слайда: Редакция за ноябрь 2009 года (ТОП-50)

Содержание слайда: Myrinet Характеристики Производитель: компания Myricom. Пропускная способность: 250 Мб/сек, 1250 Мб/сек (Myri-10G). Время задержки — около 10 мкс. Топология: коммутируемая, элементом коммутации является матрица 8х8. Коммутаторы на её основе поддерживают до 128 портов. Для построения больших сетей используются различные варианты топологии Fat Tree, наилучшая производительность достигается с использованием Clos Network Программное обеспечение: низкоуровневый интерфейс программирования GM, MPICH/GM, PVM/GM, стек TCP/IP, а также коммерческие продукты — MPIPro, Scali MPI Connect.

Содержание слайда: InfiniBand Характеристики Производители: наиболее распространены аппаратные решения от компаний Qlogic, Mellanox, Voltaire, Topspin (компания Topspin была приобретена компанией Cisco в 2005-м году). Тесты производителей показывают пропускную способность на уровне MPI около 800 МБ/сек и время задержки 1—7 мкс. Топология: коммутируемая с использованием Fat Tree для больших конфигураций, существующие коммутаторы поддерживают большое количество (>256) портов. Программное обеспечение: драйверы от производителей аппаратных средств, различные библиотеки MPI как коммерческие так и бесплатные. Корпорацией Oracle Corporation был разработан специальный протокол RDS, ориентированный на работу с этой шиной.

Содержание слайда: InfiniBand Протоколы и API RDMA (Remote Direct Memory Access) — группа протоколов удалённого прямого доступа к памяти, при котором передача данных из памяти одного компьютера в память другого компьютера происходит без участия операционной системы, при этом исключается участие CPU в обработке кода переноса и необходимость пересылки данных из памяти приложения в буферную область ОС, то есть данные пересылаются напрямую на соответствующий сетевой контроллер. uDAPL (User Direct Access Programming Library) — библиотека API для абстрактного транспорта прямого доступа (англ. Direct Access Transport, DAT). uDAPL (и другие API — в частности kDAPL — kernel DAPL) разрабатывается и поддерживается организацией DAT Collaborative. IPoIB (IP over Infiniband) — группа протоколов, описывающих передачу IP-пакетов поверх Infiniband: SRP (SCSI RDMA Protocol) — протокол обмена данными между SCSI-устройствами с использованием RDMA. Определён в стандарте ANSI INCITS 365—2002. SDP (Socket Direct Protocol) — протокол установления виртуальных соединений и обмена данными между сокетами поверх Infiniband, передача данных не использует TCP стек ОС, однако использует IP-адреса и может использовать IPoIB для их разрешения.

Содержание слайда: Gigabit Ethernet 1000BASE-T, IEEE 802.3ab — стандарт, использующий витую пару категорий 5e. В передаче данных участвуют 4 пары. Скорость передачи данных — 250 Мбит/с по одной паре. 1000BASE-TX cтандарт, использует раздельную приёмо-передачу (2 пары на передачу, 2 пары на приём, по каждой паре данные передаются со скоростью 500 Мбит/с), что существенно упрощает конструкцию приёмопередающих устройств. Но, как следствие, для стабильной работы по такой технологии требуется кабельная система высокого качества, поэтому 1000BASE-TX может использовать только кабель 6 категории. Ещё одним существенным отличием 1000BASE-TX является отсутствие схемы цифровой компенсации наводок и возвратных помех, в результате чего сложность, уровень энергопотребления и цена процессоров становится ниже, чем у процессоров стандарта 1000BASE-T. На основе данного стандарта практически не было создано продуктов, хотя 1000BASE-TX использует более простой протокол, чем стандарт 1000BASE-T, и поэтому может использовать более простую электронику. 1000BASE-SX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий многомодовое оптоволокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров. 1000BASE-LX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 80 километров. 1000BASE-CX — стандарт для коротких расстояний (до 25 метров), использующий твинаксиальный кабель с волновым сопротивлением 150 Ом. Заменён стандартом 1000BASE-T и сейчас не используется. 1000BASE-LH (Long Haul) — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 100 километров.

Содержание слайда: InfiniBand vs GEthernet InfiniBand Разрабатывался специально для высокопроизводительных систем Передача данных из памяти одного компьютера в память другого компьютера происходит без участия операционной системы, при этом исключается участие CPU в обработке кода переноса и необходимость пересылки данных из памяти приложения в буферную область ОС GEthernet Широкая распространенность Большое количество протоколов взаимодействия Масштабируемость

Содержание слайда: TCP/IP Дистанционно-векторные протоколы маршрутизации RIP — Routing Information Protocol IGRP — Interior Gateway Routing Protocol BGP — Border GateWay Protocol EIGRP — Enhanced Interior Gateway Routing Protocol Протоколы маршрутизации по состоянию каналов связи IS-IS — Intermediate System to Intermediate System OSPF — Open Shortest Path First

Содержание слайда: CISCO Systems

Содержание слайда: Собственные разработки Плюсы Высокая пропускная способность Малое время задержки Использование инновационных разработок Минусы Несертифицированность разработок Большое количество эвристических алгоритмов Закрытая архитектура построения сети

Содержание слайда: Cloud Computing Достоинства cloud computing снижаются требования к вычислительной мощности ПК (непременным условием является только наличие доступа в Интернет) отказоустойчивость безопасность высокая скорость обработки данных снижение затрат на аппаратное и программное обеспечение, на обслуживание и электроэнергию экономия дискового пространства (и данные, и программы хранятся в Интернете) новые возможности для бизнеса (ERP-системы) Недостатки cloud computing зависимость сохранности пользовательских данных от компаний, предоставляющих услугу cloud computing появление новых («облачных») монополистов

Содержание слайда: Заключение Продолжается развитие сетевых технологий Разрабатываются новые, конкурентоспособные технологии Заметна тенденция к увеличению числа суперкомпьютеров, использующих InfiniBand Ведется активное изучение и внедрение технологий «cloud computing» в повседневную жизнь Повышается интерес крупных корпораций к распределению вычислений