Архитектура и планирование заданий в Windows Compute Cluster Server для распределенного моделирования
Астахов А.В., Ладыженский Ю.В.
       Microsoft Windows Compute Cluster Server (WCCS) забезпечує прикладну платформу для розробки, розгортання, використання і управління високопродуктивними програмними продуктами. WCCS використовує поєднання у кластер стандартних серверів, основу яких складає операційна система Windows Server 2003 Compute Cluster Edition і пакет Microsoft Compute Cluster Pack (CCP). До пакету CCP входять служби, додаткове програмне забезпечення, службові програми та інфраструктура керування [1]. Також кластер дозволяє виконання паралельних програм, які мають за основу стандарт Message Passing Interface (MPI).
       Топологія мережі для WCCS 2003 буває п’яти типів з різнім рівнем продуктивності й доступу. Кожна з них будується за допомогою однієї з трьох мереж (загальнодоступна, приватна та MPI) або їх комбінації. Кластер серверів включає один головний вузол та один або декілька обчислювальних вузлів. Головний вузол контролює доступ до всіх ресурсів кластера, виступає посередником при отриманні цього доступу і є єдиною точкою управління, розгортання й планування завдань для обчислювального кластера. WCCS використовує наявну корпоративну інфраструктуру Active Directory для гарантування безпеки, управління записами користувачів та загального управління операціями [2].
       Планування завдань, виділення їм необхідних ресурсів, а також змінення поточних задач здійснюється за допомогою планувальника завдань. Завдання можуть складатися з однієї чи декілька задач, а також включати інформацію о кількості процесорів, порядку виконання задач та інше. Доступ к планувальнику завдань можна отримувати також через інтерфейс командного рядка. Кожна функція диспетчера завдань має еквівалентну команду у командному рядку WCCS. Ці команди дозволяють користувачам кластера створювати, відправляти і контролювати завдання, а адміністраторам – керувати самим кластером.
       Обчислювальний кластер Microsoft дозволяє швидко і з відносно невеликими витратами вирішувати комплексні завдання. Наприклад, проектування, комп’ютерна анімація та графіка, розрахунок фінансових моделей. Одним із перспективних напрямів використання кластера є розподілене моделювання складних систем, які потребують багато процесорного часу, що дозволяє ефективно вирішувати широкий клас нестаціонарних багатовимірних задач. Загальновизнаним методом для дослідження в різних сферах науки, виробництва, бізнесу є імітаційне моделювання. Через стрімке зростання складності задач виникає необхідність у розробці розподілених систем імітації, основу яких складають алгоритми синхронізації об’єктів. Поряд з цим треба вирішувати також проблему балансування обчислювальних ресурсів. Тому стає доречним використання кластера у даному випадку.
       Інтеграція з операційними системами Windows, наявність готових сценаріїв і автоматизованих процесів налаштування допомагають адміністраторам встановлювати і керувати WCCS 2003, при цьому оминати труднощі, якими відрізняються традиційні рішення для високопродуктивних обчислювань.

Лiтература

1. Russel Ch. Overview of Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003.
2. Windows Compute Cluster Server 2003 Administrator's Guide.