Парижская мирная конференция. Рис. 4.3.1.7. Конфигурации вычислительных систем: кластеры и созвездия

Рис. 4.3.1.7. Конфигурации вычислительных систем: кластеры и созвездия

Рис. 4.3.1.4. Гибридная архитектура

Рис. 4.3.1.3. Схемы асимметричной многопроцессорной архитектуры

Рис. 4.3.1.2. Симметричная мультипроцессорная архитектура

Лекция 7.

Политическое развитие страны в конце 20х-30х годов, формирование культа личности Сталина.

НЭП породила участие населения в надежде на демократизацию страны. Причины: в стране ликвидированы чрезвычайные органы управления времен Гражданской войны, такие как ВЧК, революционные трибуналы. Появился интерес гос-ва к законодательной деятельности: кодекс о труде, земельный кодекс, судебные реформы.

1922 запрещена партия эсеров, высланы деятели культуры, наступления на Церковь (после смерти патриарха Тихона, советское правительство запретило выбор нового). В последних работах Ленина он внес ряд важных предложений по развитию партии, идея создания рабкринов (рабочекрестьянский контроль). Острая политическая борьба между Троцким, Сталиным, Бухариным. В статье «Письмо к съезду» Ленин предлагал критиковал некоторых соратников: Троцкого за небольшевизм и др. Сталин стал Генсеком ЦК партии в апреле 1922. Значение этой должности позже было поднято. Секретарь Ленина рассказала Сталину про письмо с критикой, Сталин подготовился и на съезде покаялся, обещая исправиться; был оставлен съездом на посту.

Сталину удалось освободиться от всякой оппозиции: 1927 исключен из партии Троцкий, 1930 Бухарин – к 1930 оппозиции внутри партии уже не было, Сталин получил возможность бесконтрольного действия, стал формироваться культ личности Сталина.

Симметрическая мультипроцессорная обработка Symmetric Multi Processing (SMP) – архитектура суперкомпьютера, в которой группа процессоров работает с общей оперативной памятью (рис. 4.3.1.2).

Память является способом передачи сообщений между процессорами, при этом все вычислительные устройства при обращении к ней имеют разные права и одну и ту же адресацию для всех ячеек памяти.

Работой управляет единственная копия операционной системы. Для ускорения обработки каждый процессор может также иметь собственную кэш-память. Задания между процессами распределяются непосредственно при выполнении прикладного процесса. Нагрузка между процессорами динамически выравнивается, а обмен данными между ними происходит с большой скоростью. Достоинство этого подхода состоит в том, что каждый процессор видит всю решаемую задачу в целом. Но поскольку для взаимодействия используется лишь одна шина, то возникают повышенные требования к ее пропускной способности. Соединение посредством шины применяется при небольшом (4-8) числе процессоров.

В подобных системах возникает проблема организации когерентности многоуровневой иерархической памяти.

Когерентность кэшей означает, что все процессоры получают одинаковые значения одних и тех же переменных в любой момент времени. Действительно, поскольку кэш-память принадлежит отдельному компьютеру, а не всей многопроцессорной системе в целом, данные, попадающие в кэш одного компьютера, могут быть недоступны другому. Чтобы избежать этого, следует провести синхронизацию информации, хранящейся в кэш-памяти процессоров.

Возможность увеличения числа процессоров в SMP ограничена из-за использования общей памяти. Более того, по той же причине все процессоры должны располагаться в одном корпусе. Между тем, преимуществом SMP является то, что она может работать с прикладными программами, разработанными для однопроцессорных систем.

Асимметрическая мультипроцессорная обработка ASymmetric Multi Processing (ASMP) – архитектура суперкомпьютера, в которой каждый процессор имеет свою оперативную память.

В ASMP используются три схемы (рис. 4.3.1.3). В любом случае процессоры взаимодействуют между собой, передавая друг другу сообщения, т.е. как бы образуя скоростную локальную сеть. Передача сообщений может осуществляться через общую шину (рис.4.3.1.3, а, см. также МРР-архитектуру), либо благодаря межпроцессорным связям. В последнем случае процессоры связаны либо непосредственно (рис. 4.3.1.3, б ), либо через друг друга (рис. 4.3.1.3, в). Непосредственные связи используются при небольшом числе процессоров.

Каждый процессор имеет свою оперативную память, расположенную рядом с ним. Благодаря этому, если это необходимо, процессоры могут располагаться в различных, но рядом установленных корпусах. Группа устройств в одном корпусе именуется кластером. Пользователь, обращаясь к кластеру, может работать сразу с группой процессоров. Такое объединение увеличивает скорость обработки данных и расширяет используемую оперативную память. Резко возрастает также отказоустойчивость, ибо кластеры осуществляют резервное дублирование данных. Созданная таким образом система называется кластерной. В этой системе в соответствии с ее структурой может функционировать несколько копий операционной системы и несколько копий прикладной программы, которые работают с одной и той же базой данных (БД), решая одновременно разные задачи.

MPP-архитектура (massive parallel processing) – массивно- параллельная архитектура (рис. 4.3.1.3, а). В этом случае система строится из отдельных модулей, каждый из которых содержит:

· процессор;

· локальный банк оперативной памяти (ОП);

· два коммуникационных (маршрутизатора, рутера): один – для передачи команд, другой для передачи данных (или сетевой адаптер);

· жесткие диски и/другие устройства ввода-вывода.

По своей сути, такие модули представляют собой полнофункциональные компьютеры. Доступ к банку ОП из данного модуля имеют только процессоры из этого же модуля. Модули соединяются специальными коммуникационными каналами. Пользователь может определить логический номер процессора, к которому он подключен, и организовать обмен сообщениями с другими процессорами.

Гибридная архитектура Nonuniform Memory Access (NUMA). Главная особенность гибридной архитектуры NUMA – неоднородный доступ к памяти.

Гибридная архитектура воплощает в себе удобства систем с общей памятью и относительную дешевизну систем с раздельной памятью. Суть этой архитектуры – в методе организации памяти, а именно: память является физически распределенной по различным частям системы, но логически разделяемой, так что пользователь видит единое адресное пространство. Система состоит из однородных базовых модулей (плат), состоящих из небольшого числа процессоров и блока памяти. Модули объединены с помощью высокоскоростного коммутатора. Поддерживается единое адресное пространство, аппаратно поддерживается доступ к удаленной памяти, т.е. к памяти других модулей. При этом доступ к локальной памяти осуществляется в несколько раз быстрее, чем к удаленной. По существу архитектура NUMA является ММР-архитектурой (массивно-параллельной), где в качестве отдельных вычислительных элементов берутся SMP-узлы.

Пример структурной схемы компьютера с гибридной сетью (рис. 4.3.1.4): четыре процессора связываются между собой с помощью кроссбара в рамках одного SMP-узла. Узлы связаны сетью типа “бабочка”.

Известны также гибридные структуры с коммутатором (рис. 4.3.1.5). Здесь каждый процессор работает со своей памятью, но модули устройств памяти связаны друг с другом с помощью коммутатора (рис. 4.3.1.5, а). Коммутаторы могут включаться также между группами процессоров (ПР) и модулей памяти (П). Здесь сообщения между процессорами и памятью передаются через несколько узлов (рис. 4.3.1.5, б).

Архитектура развивалась такими компаниями, как Burrought, Convex Computer (в последующем HP), SGA, Sequent и Data General в период 1990-х гг. Разработанные здесь технологии в дальнейшем воплотилась в многих Unix-подобных ОС, а также в определенной степени – в Windows NT.

Эффективность как UMA, так и NUMA ограничивается пропускной способностью шины памяти и временами задержки как шины, так и самой памяти. Это значит, что с увеличением числа процессоров после определенного предела производительность перестает возрастать линейно. Этот “предел роста” зависит от выполняемых приложений и, как правило, не превосходит 24-68 процессоров.

Рис. 4.3.1.5. Гибридная архитектура с коммутатором (а); многокаскадная коммутация (б)

PVP-архитектура. PVP (Parallel Vector Process) – параллельная архитектура с векторными процессами. Основным признаком PVP-систем является наличие векторно-конвейерных процессов, в которых предусмотрены команды однотипной обработки векторов независимых данных, эффективно выполняющиеся на конвейерных функциональных устройствах. Как правило, несколько таких процессоров (1-16) работают одновременно с общей памятью (аналогично SMP) в рамках многопроцессорных конфигураций. Несколько таких узлов могут быть объединены с помощью коммутатора (аналогично MMP).

Кластерная архитектура. Кластер, как правило, состоит из двух или более узлов, которые связаны интерфейсами. Распределенные данные, которые доступны кластеру, находятся в накопителях информации. Каждый узел кластера содержит следующие основные компоненты:

· центральный процессор (ЦП – основное звено обработки информации), обменивающийся данными с оперативной памятью;

· оперативную память (ОП), предназначенную для хранения программ и данных;

· интерфейсы, обеспечивающие связь узлов;

· накопители данных (диски, ленты и пр.).

В любой кластерной архитектуре ЦП используется более или менее одноканальным образом, однако методы конфигурирования компонентов - узлов, памяти и интерфейсов – существенно различаются. В качестве узлов кластера могут выступать серверы, рабочие станции или обычные персональные компьютеры. Преимущество кластеризации для повышения работоспособности становится очевидным в случае сбоя какого-либо узла; при этом узел кластера может взять на себя нагрузку несправного узла, и пользователи не заметят прерывания в доступе. Возможности масштабируемости кластеров позволяют многократно увеличивать производительность приложений для большого числа пользователей.

Типы кластеров:

Тип I. Машина строится целиком из стандартных деталей, которые продают многие продавцы компьютерных компонентов (низкие цены, простое обслуживание, аппаратные компоненты доступны из различных источников).

Тип II. Система включает эксклюзивные или не широко распространенные детали. Этим можно достичь очень хорошей производительности, однако, при более высокой стоимости. Отметим, что границы между этими типами кластеров до некоторой степени размыты, и часто существующий кластер может иметь такие свойства или функции, которые выходят за рамки перечисленных типов. Более того, при конфигурировании большого кластера, используемого как система общего назначения, приходится выделять блоки, выполняющие все перечисленные функции.

Связь процессоров в кластерной системе. Архитектура кластерной системы (способ соединения процессоров друг с другом) определяет ее производительность в большей степени, чем тип используемых в ней процессоров. Критическим параметром, влияющим на величину производительности такой системы, является расстояние между процессорами. Так, соединив вместе 10 персональных компьютеров, можно получить систему для проведения высокопроизводительных вычислений. Проблема, однако, будет состоять в нахождении наиболее эффективного способа соединения стандартных средств друг с другом, поскольку при увеличении производительности каждого процессора в 10 раз производительность системы в целом в 10 раз не увеличится.

Доступ к внешней памяти (накопителям) в кластерных структурах. Кластерные архитектуры используют различные методы доступа к накопителям информации, каждый из которых использует специфическую схему распределения ресурсов, наилучшую для решаемых задач. Тип доступа к внешней памяти может быть независимым от использования ОП, например, кластер типа SMP может быть снабжен как однородным, так и неоднородным доступом к дисковой памяти.

Однородный доступ к дисковой памяти (Uniform Disk Memory Access – UDMA). При UDMA (рис. 4.3.1.6, а), затраты на доступ к дискам одинаковы для различных узлов.

Кластер на рис. 4.3.1.6, а состоит из нескольких SMP-узлов. Совместно используемая дисковая система такого типа часто применяется при организации соединения по каналам SCSI или Fibre Channel с большим количеством дисков.

Преимущества UDA:

· высокая доступность данных, даже если некоторые узлы выходят из строя, доступ к данным не нарушается;

· хорошая масштабируемость.

Рис. 4.3.1.6. Разновидности архитектур доступа к дисковой памяти: а – однородный доступ (UDMA); б – неоднородный (NUDMA)

Неоднородный доступ к дискам (Non-Uniform Disk Memory Access - NUDMA). В таких системах дисковая память подсоединяется непосредственно к узлам, и для каждого узла такой диск является локальным. Для всех других узлов доступ к “чужому” диску должен быть обслужен программными средствами поддержки виртуальных дисков через каналы связи между узлами. Это означает, что затраты на такой доступ возрастают, как в связи с пониженным приоритетом “чужого” процессора, так и за счет задержек коммутации и перегрузки каналов связи.

Преимущества неоднородного доступа к дискам:

· количество узлов не ограничено возможностями системы коммуникации с дисками;

· общий объем дисковой памяти может быть неограниченно увеличен путем добавления узлов.

Созвездия. Для определенных кластерных конфигураций в последе время был предложен термин созвездие (constellation) (рис. 4.3.1.7).

Каждый узел кластера есть независимый компьютер с одним или более (N) процессоров. Если в системе всего M узлов, причем численность узла меньше этого количества (N<M), то имеет место кластерная конфигурация, в противном случае (N>M) имеет дело с созвездием.

Контрольные вопросы:

1. Симметрическая мультипроцессорная обработка Symmetric Multi Processing –?

2. Когерентность кэшей означает -?

3. Увеличения числа процессоров в SMP ограничена -?

4.Преимуществом SMP является -?

5.Асимметрическая мультипроцессорная обработка ASymmetric Multi Processing (ASMP) –?

6.Кластер-?

7. MPP-архитектура (massive parallel processing) -?

8. Гибридная архитектура Nonuniform Memory Access (NUMA)-?

9. PVP-архитектура. PVP (Parallel Vector Process) -?

10.Кластерная архитектура -?

11. Типы кластеров -?

12. Связь процессоров в кластерной системе -?

13. Доступ к внешней памяти (накопителям) в кластерных структурах -?

14.Однородный доступ к дисковой памяти (Uniform Disk Memory Access)-?

15. Созвездие (constellation) -?

Происходила в Париже и его пригородах с 18 января 1919 года по 21 января 1920 года. Участвовало 27 гос-в (только страны Антанты). Ведущую роль играли 5 держав: США, Англия, Франция, Италия и Япония. Главные решения принимались узким кругом: Жорж Клемансо (ПМ Франции), Дэвид Ллойд Джордж (ПМ Великобритании) и Вудро Вильсон.

Основные вопросы конференции:

1. Послевоенные границы

2. Лига Наций

3. Мандатная система

4. Русский вопрос

5. Турецкий вопрос

6. Репарации (компенсации с Германии и её союзников за ущерб)

1: Германия потеряла 1/7 своей территории в пользу Франции, Бельгии, Польши, Дании, Латвии. Возникали новые гос-ва на развалинах Империи: Чехословакия, Польша, Венгрия, Австрия, Югославия (СХС). Значительные территории получила Румыния за счет Венгрии. Новые гос-ва возникли и на Ближнем Востоке на развалинах ОИ: Ирак, Сирия, Ливан, Палестина, но большинство этих гос-в попало под протекторат Англии и Франции (мандат). Кроме того была признана независимость Финляндии, стран Балтии, Белоруссии и Украины и Закавказских гос-в (Армении, Грузии, Азербайджана).

2: Лига Наций – универсальная международная организация для сохранения мира, борьбы с агрессией. Главные органы – Совет (5 постоянных членов+4непостоянных) и Ассамблея (все члены Лиги). Первоначально вошли 27 стран-членов Антанты. Устав Лиги Наций был включен в Версальский мирный дог-р. В уставе была специальная статья о санкциях против агрессора, но при этом четкое определение агрессора не давалось. США не ратифицировали процесс подписания устава Лиги Наций. Штаб-квартира Лиги Наций находилась в Женеве.

3: Мандатная система – такой порядок, принятый ЛН, при котором бывшие германские колонии и территории ОИ передаются державам-победителям под мандат, т.е. державы-победители должны готовить эти территории к независимости. Все эти территории были разделены на 3 группы (А, В, С) в зависимости от перспективы перехода к независимости. ЛН имела право ежегодно заслушивать отчеты о процессе преобразований в подмандатных территориях. Примерно к середине XX века все подмандатные территории получили независимость.

4: бывшие царские диплома создали в Париже Совет послов и стали пытаться играть какую-либо роль на конференции (не удалось). Американцы предложили созвать конференцию всех правительств России, которая сформировала бы делегацию. Конференция должна была состояться на Принцевых о-вах. Специальная миссия поехала в Россию. Москва в лице Ленина согласилась принять участие в конференции, а белые отказались. Русский вопрос завис. Пока шла конференция, гражданская война продолжалась. В конце концов, Верховный Совет Антанты решил объявить эк-кий бойкот Советской России и поддержать белые силы. Но однозначного отношения у Антанты к белым не было, т.к. Антанта опасалась возрождения царского режима.

5: Турецкий вопрос был снят с повестки дня, т.к. в Турции началась гражданская война между султаном и республиканцами (Мустафа Кемаль). В 1922 году Турция стала республикой. Хотя дог-р с Турцией был подписан в 1920году (Севрский мирный дог-р), но не вступил в силу, потому что началась война Турции с Грециейю

6: Французы выступили с лозунгом6 «Немцы заплатят за все» и потребовали 500 млрд золотых марок. Англичане выступали за пенсии вдовам погибших. После долгих дебатов сумма претензий была снижена до 130 млрд золотых марок, из которых 70% должны были получить французы, а 20% - англичане. Но окончательно этот вопрос решен не был. Американцы заняли позицию минимальной суммы репараций.

Результаты конференции:

10 сентября 1919 года – Сэн-Жерменский дог-р с Австрией

27 ноября 1919 года – Нэиский дог-р с Болгарией

4 июня 1920 года – Трианонский дог-р с Венгрией

10 августа 1920 года – Севрский дог-р с Турцией

Завершение создания этой системы произошло на Вашингтонской конференции, которая состоялась в Вашингтоне по инициативе США с 12 ноября 1921 года по 6 февраля 1922 года. В ней приняло участие 9 гос-в + 3 британский доминиона + Индия. На этой конференции было подписано 3 дог-ра:

I. Дог-р 4х держав о гарантиях взаимной безопасности на Тихом океане (США, Великобритания, Франция и Япония)

II. Дог-р 5и держав (+ Италия) о пропорциях тяжелых военно-морских кораблей по водоизмещению: США – 5, Англия – 5, Япония – 3, Франция – 1,75, Италия 1,75. Этот договор не предусматривал пропорции по многим другим показателям.

III. Дог-р 9и держав об уважении суверенитета и территориальной целостности Китая

Таким образом, возникла ВВС к началу 1922 года.

11 октября – к/раб (вопросы 1-11)

Основные проблемы МО в 20-е гг

Русский вопрос в МО в I п. 20х гг

На Парижской мирной конференции русский вопрос решен не был. Войска Антанты высадились в самых важных морских портах бывшей РИ для континентальной блокады (Мурманск 9 марта 1918 г., Архангельск, порты Прибалтики, порты Серного моря: Севастополь, Одесса, Новороссийск, Владивосток). На территории бывшей РИ с 1918 по 1922 годы продолжалась гражданская война (между Советской Россией и Японией с 20 по 22 гг сущ-ло буферное гос-во ДВР). По решению Вашингтонской конференции японцы должны были очистить территорию ДВ. Перед правительством большевиков встал вопрос о налаживании отношений с соседними гос-ми. Если Белоруссия и Украина оказались в конце концов в составе Советских Республик, то с гос-ми Балтии и Закавказья ситуация была более сложной: в 1919-1920 гг произошла советско-польская война, войска Польши возглавил Юзеф Пилсудский. Он провозгласил восстановление РП в границах XVIII века до раздела РП (Польша от моря до моря). Поляки дошли до Киева. Красная Армия нанесла ответный удар и дошла до Варшавы. На берегах Вислы случилось «Чудо на Висле», когда поляки разбили КА и откатили её назад. В 1921 г. был подписан Рижский мирный дог-р, по которому граница была установлена следующим образом: западные части Белоруссии и Украины отошли Польше. В эти же годы СР вынуждена была признать гос-ва Балтии.

Кроме того в 1918-1919 гг была гражданская война в Финляндии, которая закончилась в пользу националистических сил. Их возглавлял маршал Маннергейм. Образовалась независимая Финляндия.

В январе 1920 г. Верховный Совет Антанты отменил эк-кую блокаду, но остался вопрос о выплате Россией долгов, царских и Временного правит-ва. Весной-летом 1920 г. войска Антанты были эвакуированы из России (революционная пропаганда, восстания, отсутствие денег на содержание войск).

В 1918 году территория Бессарабии была оккупирована Румынией. В 1919-1920 гг была советско-румынская война (закончилась ничем).

В 1918 г. республики Закавказья сначала объединились в Закавказскую Федерацию, а затем в сер. 1918 г. образовались 3 независимые нац-ные республики (Грузия, Армения, Азербайджан), где власть захватили местные нац-ные силы. Москва не могла с этим смириться (выгодное стратегическое положение Закавказья), поэтому в 1920 г. в этих республиках были спровоцированы восстания рабочих и нац-ных меньшинств, и КА оккупировала эти территории. нац-ная самостоятельность и независимость этих гос-в была ликвидирована, гос-ва вошли в состав СС.

30 декабря 1922 г. был провозглашен СССР.

В Центральной Азии на протяжении I п. 20х гг шла борьба за басмачество (басмаки – местные нац-ные силы, выступавшие против советской власти и русских), но в сер. 20х гг басмаческое движение было подавлено и республики ЦА был включены в состав СС, а бывшие ханства были ликвидированы.

В 1923-1924 гг началось признание Советского гос-ва со стороны крупных западных стран (1924 – Великобритания, США признали только в 1933 году, но при этом активно помогали советскому населению). Но Советское Правительство отказывалось вступать в Лигу Наций, т.к. считало, что это империалистическая организация.

СС стал активно помогать странам Востока в борьбе против западных держав (Турции, Афганистану, Ирану, Китаю в лице Сунь Янцен) деньгами, оружием, военным обучением, дипломатическим признанием правительств, заключением с ними дог-в.

Проблемы репараций и долгов в МО

После Парижской мирной конференции (ПМК) общая сумма долга Германии составила примерно 130 млрд. Франция претендовала на 52%, Англия – на 22%. На серии конференций 1920-1921 гг под эгидой ЛН было решено, что Германия будет ежегодно выплачивать 3,5 млрд золотых марок в течение 40 лет по 1/3 каждые 4 месяца. Германия отказалась выплачивать по такой схеме, тогда французы и бельгийцы оккупируют район Рура в 1921 году. Германия начинает собирать войска, поэтому ЛН вынуждена собрать комиссию во главе с Чарльзом Дауэсом в Лондоне (план Дауэса: сумма репараций снижена до 100 млрд по 2,5 млрд ежегодно в течение 40 лет+Германии предоставляют кредиты на развитие эк-ки). Эк-кий кризис 29-33 гг заставляет Германию приостановить выплаты, собирается следующая комиссия во главе с Ойгеном Юнгом. Эта комиссия принимает план Юнга в 1929 году: сумма репараций сокращается до 70 млрд, которые Германия должна выплачивать по 2 млрд в год. Однако, эк-кий кризис и приход к власти Гитлера в январе 1933 года кладет конец этим выплатам (Все репарации были выплачены только после ВМВ с 70х гг до 2010).

Другая сторона вопроса, о долгах России, решалась на 2х конференция ЛН. Первая состоялась в Венгрии с 10 апреля по 19 мая 1922 года, в которой участвовали 34 страны. СР пригласили, делегацию возглавил Чичерин. Делегации вручили меморандум стран Антанты, в котором была указана сумма долга царского и временного правительств. Советская делегация отвергла это требование и составила ответный меморандум, где был подсчитан ущерб, нанесенный России оккупацией стран Антанты (ущерб был выше долгов). Советская делегация заключила дог-р с германской о взаимном признании, об отказе от претензий и об эк-ком сотрудничестве (Раппальский дог-р 16 апреля 1922 г.).

Вторая конференция состоялась в Гааге с 16 июня по 22 июля 1922 года. Опять был поставлен вопрос о долгах. Советская Россия была готова заплатить за долги, если ей предоставят кредиты. Антанта отказалась и Верховный Совет принял решение, что каждая из стран Антанты может сама решать, как ей вести себя с СР.

Наиболее враждебно к СР относила Франция, т.к. она очень многое вложила в царскую Россию, а французские аристократы потеряли свою собственность на территории России, а также Франция стремилась к гегемонии в Европе, а СР могла этому помешать. Американцы и англичане относились прагматически.

В конечно итоге демократическая Россия в 90е гг выплатила царские долги.