文档介绍：
计算机新技术学术讲座
告人：黄 超
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个人简介
复旦大学计算机软件与理论 博士
东南大学电子商务系 副教授
东南大学经济决策与信息管理研究所 副所长
主要研究方向：
数据库/数据仓库、数据挖掘与知识发现、智能信息处理。已在国内外计算机类核心期刊发表论文十余篇，其中多篇论文被EI检索。
研究课题：
数据挖掘应用平台研制及应用 (国家863项目)
智能交通数据挖掘平台(信息产业部攻关项目)
环球多市场金融信息平台(上海市科委攻关项目)
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主要内容
计算机硬件与互联 技术
计算机软件技术
智能信息处理技术
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计算机硬件与互联 技术
集群计算技术
格计算技术
普适计算
本体论与语义 络
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集群计算技术
什么是集群
集群是使用两台或两台以上的服务器组成的服务器集合，用以提供高性能的不停机服务，每台服务器均承担部分计算任务和容错任务，但是整体上表现为一个单一系统。
与传统的并行计算模型相比，集群中各节点的复杂度中等，但是在单一系统映像、可靠性和可伸缩性上更优越。由于集群大多使用标准的商用部件，因此能够大幅度降低企业成本，如下页表所示。
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5
集群计算技术
特征
MPP
SMP
集群
分布式系统
节点个数
100-1000
10-100
100
10-1000
节点复杂性
低—中
中—高
中
高
节点通信
消息传递、共享变量
共享存储器
消息传递
共享文件、PRC、消息
单一系统映像
部分支持
支持
完全支持
不支持
任务调度
主机单一队列
单一运行队列
多队列协同
独立运行队列
系统可用性
中
低
高
中
系统可扩展性
低
中(100CPU以下)
高
中
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6
集群计算技术
集群系统的组成部分
后台共享存储设备
集群内部 络通讯
公共 络
虚拟的前台界面
无虚拟内存的的集群系统
为了进一步提高集群系统的效率，使用高速 络将各主机的内存连接起来，当一个任务的内存不够时，它可以通过远程缺页的方式使用远程结点的内存，这样可以通过高速 络共享全局内存。
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7
集群计算技术
无虚拟内存集群系统的难点
整个资源的分配概念发生了变化，它是基于内存的资源分配；
一个结点可能需要访问另外一个结点的内存，这就需要解决结点内存的所有权和自治问题；
需要解决全局内存管理问题(集中式还是分散式)，通过全局内存管理，应能达到减少 络流量，降低延迟和数据本地优化的目的。
目前的操作系统还没有实现上述的处理，我们需要重构操作系统以方便内存资源共享。
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8
集群计算技术
集群的分类
科学计算集群
该集群主要用于大规模数值计算，解决复杂的科学问题。这种集群上一般运行专用软件，能够将数据分布到不同的服务器上进行解决。针对不同的科学计算任务，一般有以下两种方式：
任务分片方式：将任务分成多个子任务并分配到各节点，每个节点单独运行出结果，最后汇总计算结果；
并行计算方式：各个节点可以进行具有强藕合关系的运算，运算中交换大量数据。
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集群计算技术
负载均衡集群
该集群的目的是使负载尽量在各个节点中均衡分布，如计算负载、 络流量负载等。
高可用性集群
该集群的目的是使服务系统的运行速度和响应速度尽可能快，通过将程序运行在冗余节点上，集群具有更好的容错性。
高可用性集群可以分为主从方式、双机备份方式和多机备份方式。
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