Анализ и оценка факторов, влияющих на скорость параллельной обработки информации в ГРИД-системах

• Автор: Дробнов, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ГЛОССАРИИ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМАТИКИ В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В ГРИД-СИСТЕМАХ.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Состояние исследований и разработок в области ГРИД-систем. Пути развития распределенных систем
1.2 Особенности параллельных вычислений в ГРИД-системах
1.3 Классификация архитектур ГРИД-систем
1.4. Стек протоколов ГРИД-систем
1.5 Постановка задачи
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АНАЛИЗА СКОРОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГРИД-СИСТЕМАХ
2.1 Факторы, замедляющие процесс параллельной обработки информации
2.2 Обобщенная формула ограничения роста производительности вычислительной ГРИД-системы
2.3 Задача минимизация количества вычислительных узлов в ГРИД-системах

2.4. Метод оценки скорости параллельной обработки в ГРИД-системах гомогенного типа
2.5. Метод оценки скорости параллельной обработки в ГРИД-системах гетерогенного типа
2.6. Анализ производительности вычислительных узлов с многоядерными процессорами
2.7 Анализ обучения нейронных сетей в ГРИД-системах
2.8. Взаимосвязь объема последовательных вычислений и времени обработки пакетов в ГРИД-системах
2.9. Динамика характеристик загруженности ГРИД-систем в процессе обработки данных
2.10. Краткие выводы
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГРИД-СИСТЕМ. ВОПРОСЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
3.1 Разработка архитектуры и структурной схемы моделируемой ГРИД-системы. Имитация решения задач в ГРИД-системе
3.2 Развертывание ГРИД-системы на примере учебных высокопроизводительных вычислительных кластеров МГТУ МИРЭА
3.3 Развертывание высокопроизводительного вычислительного кластера на базе дистрибутива РеИсапНРС
3.4 Разработка ГРИД-системы на основе инфраструктуры ВОЕМС

3.5 Краткие выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ
БЛАГОДАРНОСТИ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1: Акты внедрения ГРИД-системы на базе МГТУ МИРЭА и Московского Г осударственного Дворца Детского (Юношеского) Творчества
Приложение 2: Свидетельство о государственной регистрации программы анализа ускорения распределенных вычислений
Приложение 3: Программа анализа ускорения распределенных
вычислений на алгоритмах кластеризации

рассмотрения стека протоколов ГРИД с описанием всех уровней: аппаратного, связывающего, ресурсного, коллективного и прикладного, выявлен критерий полноты входных параметров разрабатываемой модели. Показано ограничение в применении существующих методов расчета ускорения в параллельных системах без специализации на каком-либо типе таких систем. На основании вышеуказанного сформулированы основные задачи настоящей работы.
Целью диссертационной работы является анализ и оценка факторов ускорения вычислений в географически распределенных информационных системах (ГРИД) с целью выявления обновленных методик расчета скорости вычислений и смежных показателей ГРИД-систем. Для достижения этой цели сформулированы следующие основные задачи:
1. Провести анализ зависимости ускорения вычислений от архитектурных особенностей ГРИД-систем с определением оптимального в смысле ускорения вычислений количества вычислительных узлов в конкретных ГРИД-системах.
2. Разработать программный комплекс для определения ускорения вычислений в ГРИД-системах на основе разработанных методов.
3. Разработать математическую модель клиент-серверного взаимодействия с учетом особенностей архитектуры и организации ГРИД-систем.
4. Исследовать процесс обучения нейронных сетей с применением ГРИД-систем.
5. Исследовать влияние многоядерности вычислительных узлов на ускорение вычислений в ГРИД-системах.