Архитектура высокопроизводительных вычислительных систем: Повышение квалификации

Цель курса

Целью курса является изучение принципов построения высокопроизводительных вычислительных систем, используемых в различных информационных системах.

Для кого предназначен курс

Курс предназначен для начальной подготовки работников вычислительных центров, связанных с эксплуатацией систем на базе серверов IBM System z и может быть полезен администраторам, инженерам, программистам и техническому персоналу информационных систем, создаваемых на платформе System z, а также студентам ВУЗов, изучающим вопросы построения информационных систем на базе серверов IBM System z.

Знания и умения, получаемые при успешном завершении курса

По окончании курса слушатели будут знать и уметь:

• знать базовые понятия и способы распараллеливания вычислительного процесса, используемые при построении высокопроизводительных вычислительных систем;
• знать методы анализа архитектурных принципов построения высокопроизводительных вычислительных систем и серверов;
• уметь применять оценки параметров высокопроизводительных систем и серверов при построении информационных систем.

Предварительная подготовка

Приступая к изучению курса, слушатели должны владеть базовыми понятиями в области организации ЭВМ и сетей:

• функциональная и структурная организация процессора (основные стадии вы-полнения команды, конвейеризация, организация прерываний);
• организация памяти;
• организация подсистемы ввода-вывода;
• базовые понятия сетевых технологий.

Практические упражнения:

• предусматриваются;
• для выполнения упражнений может использоваться собственное оборудование и программное обеспечение слушателей.

Актуальность

Данный курс актуален для версии системы IBM System z10.

Содержание электронного курса

1. Введение. Классы вычислительных систем и их основные параметры

• Классификация вычислительных систем.
• Определение класса ВВС и методы оценки их производительности.
• Высокопроизводительные серверы и суперЭВМ.
• Перспективы развития высокопроизводительных систем.

2. Принципы распараллеливания вычислительных процессов и организации высокопроизводительных вычислительных систем

• Способы увеличения производительности ВС.
• Распараллеливание вычислительного процесса и ввода-вывода.
• Гранулярность и парадигмы распараллеливания (процесс, поток команд (thread), команда, фаза исполнения команды).
• Эффективность распараллеливания, закон Амдала.
• Классификация способов распараллеливания.
• Параллельная и конвейерная обработка, как базовые принципы распараллеливания работы устройств.
• Параллелизм на уровне внутренней организации процессоров.
• Суперскалярные, конвейерные, суперконвейерные, векторные процессоры.
• Параллелизм на уровне организации системы.
• Аппаратные средства построения многопроцессорных систем.
• Системы с общей памятью (SMP, NUMA архитектуры).
• Системы с распределенной памятью.
• Массивно параллельные системы (MPP), кластеры, grid –системы.

3. Организация высокопроизводительных серверов IBM System z

• Общие сведения о линейках серверов IBM.
• Организация серверов System z.
• Архитектура и микроархитектура процессоров.
• Организация внутренней памяти.
• Архитектура подсистемы ввода-вывода, каналы ввода-вывода и режимы их функционирования.
• Логическое разделение серверов (разделы LPAR) и принципы распараллеливания вычислительного процесса, гипервизор.
• Структурная организация и конструктивное исполнение серверов.
• Система управления (администрирования) сервером.
• Организация внешней памяти, дисковые массивы, ленточные библиотеки.
• Кластерная организация высокопроизводительных вычислительных сис-тем.

4. Организация кластерных систем на платформах IBM

• Организация кластерных систем на платформах IBM.
• Технология Parallel Sysplex.
• Программные кластерные решения.
• Организация суперЭВМ IBM Blue Gene.