Для объединения узлов используют обычные (Fast и Gigabits Ethernet) и специальные коммуникационные технологии (несколько сетевых карт на узел, многомерная топология кабельных связей – SCI или Myrinet – связи через коммутатор…). Внешние устройства (терминал) подключаются только к одному из узлов кластера. В кластере каждый узел работает под управлением стандартной ОС ПК. Однако для выполнения параллельных вычислений необходима дополнительная программная поддержка со стороны ОС (драйверы коммуникационной среды, средства межпроцессного взаимодействия, администрирования и конфигурирования кластера).
ОС для сетевого компьютера имеет в своем составе средства передачи сообщений по линиям связи между компьютерами различных аппаратных платформ (рис. 2 г). На основе этих сообщений она поддерживает разделение ресурсов компьютера между удаленными пользователями, подключенными к сети. Для поддержания функций передачи сообщений сетевые ОС содержат специальные программные компоненты, реализующие популярные коммуникационные протоколы, такие как IP, IPX, Ethernet и другие.
Рис. 2. Схема аппаратных ресурсов различных компьютерных систем.
Специфика сетевой ОС проявляется также в том, каким образом она реализует сетевые функции: распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам, передачу сообщений по сети, выполнение удаленных запросов. При реализации сетевых функций возникает комплекс задач, связанных с распределенным характером хранения и обработки данных в сети: ведение справочной информации о всех доступных в сети ресурсах и серверах, адресация взаимодействующих процессов, обеспечение прозрачности доступа, тиражирование данных, согласование копий, поддержка безопасности данных и др.
Наряду с ОС, ориентированными на определенный тип аппаратной платформы, существуют универсальные или мобильные ОС, сравнительно легко переносимые с компьютера одного типа на компьютер другого типа. В этих системах (UNIX) аппаратно-зависимые модули локализованы и модифицируются при переносе системы на новую платформу (что облегчается написанием кода на аппаратно-независимом языке, например, на Си).
Режимы применения
Многозадачные ОС в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности подразделяются на три типа: системы пакетной обработки (ранние ОС для компьютеров IBM и ЭВМ ЕС), системы разделения времени (UNIX, VMS), системы реального времени (QNX, RT/11).
Системы пакетной обработки (СПаО) предназначались для решения задач вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, то есть решение наибольшего числа задач в единицу времени (при минимальном участии пользователя в ходе решения). Для этого в начале работы формируется пакет заданий, где каждое задание содержит требование