Пример моделирования сети

В качестве примера моделирования для студентов был выбран суперкомпьютерный кластер (СКК). Данная тематика в последние годы является, безусловно, актуальной и востребованной. Но в общедоступной литературе не встречались работы по моделированию функционирования самого СКК.

Введение

в предметную область

Большие объемы накопленной информации требуют огромных мощностей вычислительных ресурсов не только для ее хранения, но и для обработки хранимых данных. Одним из возможных вариантов решения данной задачи является использование кластеров для распределенно-параллельных вычислений.

Под кластером будем понимать группу компьютеров, объединенных высокоскоростными каналами связи, представляющую, с точки зрения конечного пользователя, единый аппаратный ресурс.

Вычислительные суперкомпьютерные кластеры высоко востребованы для разных отраслей, таких как машиностроение, судостроение, энергетическая отрасль, наука и др.

Использование суперкомпьютерного кластера позволяет:

• • моделировать аэрогазодинамические процессы, химические реакции, физические процессы;
• • проверять статическую и динамическую прочность элементов и механических систем;
• • испытывать гидравлику, термодинамику, теплопроводность;
• • решать сложные математические уравнения;
• • проводить расчеты геологических пластов;
• • решать многие другие задачи.

Результатом использования СКК является снижение количества требуемых натурных и дорогостоящих испытаний, предсказание поведения системы во внештатных условиях, что позволяет существенно снизить затраты на производство тестовых образцов [27, 28].

В свою очередь, часто возникает сложная задача моделирования работы самого компьютерного кластера для распределенно-параллельных вычислений. Решение данной задачи позволит следующее:

• • упростить и оптимизировать процесс распределения поступающих данных между членами кластера — компьютерами;
• • выделить параметры кластера, наиболее важные для успешного функционирования, и проанализировать имеющиеся между ними связи;
• • рассмотреть процессы в различных масштабах времени;
• • разработать процессы, позволяющие бороться с тупиками и неопределенностью, вызванными случайностью и непостоянством систем;
• • обнаружить скрытые резервы и ресурсы моделируемой системы и оптимально их использовать.

Таким образом, в качестве примера моделирования вычислительной сети рассмотрим процесс функционирования компьютерного кластера для оптимального распределения заданий между компьютерами, входящими в его состав.