Beowulf 中文HOWTO(5) -------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- 4. 系统设计 在购买任何硬体设备之前，思考如何设计你要的系统是非常重要的，基本上在设计一套Beowulf系统有两项硬体设备的议题 : 你将使用的节点或称电脑的机型和连接节点的方式，只有一种软体议题会影响你要选择的硬体设备，就是通讯用程式库或称API，更详细的硬体设备和通讯软体讨论将会在本文件後头。 当选择性不多的时候，有几样重要的设计决定必须做的，因为平行计算的科学（或称为艺术）有很多种方式解释，稍後有作简介，假如你不想看一些背景资料，可以跳过本节，但是建议你在做硬体设备最後的决定之前，最好先阅读 可适性（Suitability） 。 4.1 平行计算的背景介绍 本节提供一些平行计算观念的基本知识，这绝不是平行计算科学和技术的详细描述，这只是平行计算中与Beowulf设计者和使用者相关的一些简介。 当你要设计和建构自己的Beowulf，下列即将描述的许多项议题在你做决定的过程中将会变得非常重要，肇因於它的零件特性，一个Beowulf超级电脑可被我们所掌控，一些因素就得仔细考量，一般来说，平行计算所牵扯的议题并不太难了解，的确如此，一旦了解这些议题，个人的期待将会实践，成功将更容易实现。不像循序的世界，处理器的速度是唯一最重要的因素，在平行的世界中，处理器速度只是决定整个系统效能和效益数个因素之一。 4.2 平行计算的方法 平行计算可分成好几种类型，从使用者观点，考虑每种类型的优缺点都很重要，接下来的章节尝试提供平行计算方法的观点，并指出Beowulf机器是属於哪种。 为什麽要一颗以上的处理器? 回答这个问题是很重要的，用八颗CPU跑文书处理软体听起来似乎有点杀鸡用牛刀□实际上也是这样。那其他像是web server、database、rendering program或是project scheduler？额外的CPU可能有所帮助。复杂的数值模拟又如何？流体动力学码或是data mining application，在这些状况下，额外的CPU绝对是需要的，的确，多处理器可以用来解决更多问题。 接下来的问题通常是「为什麽我需要二或四颗CPU？我可以等极速的986出现。」，有下列几个原因可以回答这个问题: 由於使用多工作业系统，电脑可以同时做很多事情，只要有一颗以上低价CPU就可以达到最自然的平行化。 处理器的速度每十八个月就增加一倍，但是记忆体和硬碟的速度呢？很不幸地，它们的速度增加地并没有CPU快，我们必须记得，大多数的应用软体都利用到cache以外的记忆体和硬碟，平行化是可以摆脱这些限制的一种方法。 预计在2005年之後，处理器的速度将不会再每十八个月就增加一倍，要达到这种曾加速度的趋势，中间还有许多障碍。 平行计算可以有2倍到500倍速度的提升（有时更快），这全看执行的应用程式。这种提升是无法单靠单一处理器，即使是曾经一度使用特别设计超快处理器的超级电脑，如今也是用多颗市售且随手取得的CPU所组成。 假如你因为遇到计算限制（computer bound）或是输出□输入限制（I/O bound）而需要速度，平行是值得考虑的方法，因为平行计算可以有很多方式，平行地解决你的问题将要思考许多重要的抉择，这些抉择会严重影响应用程式的可携性、效能和你所花的时间、精神以及金钱。 在我们了解平行计算的技术之前，让我们先看看熟悉的真正平行计算问题的实例□在店门前大排长龙。 平行计算的商店 想想看一个柜台前有八台同时使用收银机的大型商店，假设每个收银机就是一颗CPU，每个客人就是一个电脑程式，电脑程式的大小（工作的多寡）就是每个客人选点的多少，接下来所作类比的方式就是要说明平行计算的观念。
