PARTICIPACION EN FORO

1.-Investigar y redactar los conceptos de la lista de palabras clave que contienen los siguientes temas:

MEMORIA COMPARTIDA DISTRIBUIDA
Los sistemas de  memoria compartida distribuida (DSM) representan la creación hibrida de dos tipos de computación paralelos: la memoria distribuida en sistemas multiprocesador y los sistemas distribuidos. Ellos proveen la abstracción de memoria compartida en sistemas con memorias distribuidas físicamente y consecuentemente combinan las mejores características de ambos enfoques.

CONFIGURACION DE MEMORIA COMPARTIDA DISTRIBUIDA

Multiprocesadores basados en un bus.

Para evitar que dos o más CPU’s intenten el acceso a la memoria al mismo tiempo, se necesita algún tipo de arbitraje del bus. El CPU debe pedir permiso para conseguir el bus. La concesión puede hacerse de forma centralizada, utilizando un dispositivo de arbitraje de bus, o de forma descentralizada, donde el primer CPU que realice una solicitud en el bus ganará cualquier conflicto.

Multiprocesadores basados en un anillo

Ejemplo: Memnet
En Memnet, un espacio de direcciones se divide en una parte privada y una compartida. La parte compartida se divide en bloques de 32 bytes, unidad mediante la cual se realizan las transferencias entre las máquinas. Las máquinas Memnet están conectadas mediante un anillo de fichas modificado. El anillo consta de 20 cables paralelos, que juntos permiten enviar 16 bits de datos y 4 bits de control cada 100 nanosegundos, para una velocidad de datos de 160 Mb/seg.

Multiprocesadores con conmutador.

   En anillo o bus, el hecho de añadir un CPU satura el ancho de banda del bus o anillo
   Dos métodos para solucionar el problema:
    - Reducir la cantidad de comunicación
   - Incrementar la capacidad de comunicación

Una forma de reducir la cantidad de comunicación es el ocultamiento trabajo adicional en esta área:
     Mejorar protocolo de ocultamiento
    Optimizar el tamaño del bloque
     Incrementar la localidad de las referencias a memoria.

MODELOS DE CONSISTENCIA

CONSISTENCIA CASUAL: La condición a cumplir para que unos datos sean causalmente consistentes es:
1.-     Escrituras que están potencialmente relacionadas en forma causal deben ser vistas por todos los procesos en el mismo orden.
2.-     Escrituras concurrentes pueden ser vistas en un orden diferente sobre diferentes máquinas.
Es permitida con un almacenamiento causalmente consistente, pero no con un almacenamiento secuencialmente consistente o con un almacenamiento consistente en forma estricta.

CONSISTENCIA SECUENCIAL: La consistencia secuencial es una forma ligeramente más débil de la consistencia estricta. Satisface la siguiente condición:

El resultado de una ejecución es el mismo si las operaciones (lectura y escritura) de todos los procesos sobre el dato fueron ejecutadas en algún orden secuencial

a) Un dato almacenado secuencialmente consistente.
b) Un dato almacenado que no es secuencialmente consistente.

CONSISTENCIA DÉBIL: Los accesos a variables de sincronización asociadas con los datos almacenados son secuencialmente consistentes.
Propiedades
No se permite operación sobre una variable de sincronización hasta que todas las escrituras previas de hayan completado.
No se permiten operaciones de escritura o lectura sobre  datos hasta que no se hayan completado operaciones previas sobre variables de sincronización.

CONSISTECIA DE LIBERACION: Se basa en el supuesto de que los accesos a variables compartidas se protegen en secciones críticas empleando primitivas de sincronización, como por ejemplo locks. En tal caso, todo acceso esta precedido por una operación adquiere y seguido por una operación release. Es responsabilidad del programador que esta propiedad se cumpla en todos los programas.

MEMORIA COMPARTIDA BASADA EN PÁGINAS
El esquema de MCD propone un espacio de direcciones de memoria virtual que integre la memoria de todas las computadoras del sistema, y su uso mediante paginación. Las páginas quedan restringidas a estar necesariamente en un único ordenador. Cuando un programa intenta acceder a una posición virtual de memoria, se comprueba si esa página se encuentra de forma local. Si no se encuentra, se provoca un fallo de página, y el sistema operativo solicita la página al resto de computadoras.

Diseño

De la descripción del sistema DSM-PEPE, es evidente que la especificación de los protocolos que implementan los distintos modelos de consistencia de memoria se encuentra dispersa entre los componentes del sistema. Esto está relacionado con el hecho que los protocolos implementados desencadenan sus acciones de consistencia bajo distintas condiciones. En el caso del protocolo de consistencia secuencial, las acciones de consistencia se desencadenan a partir de faltas de página detectadas por el sistema operativo, y en el caso del protocolo de consistencia de entrada, por acciones de sincronización explícitas dentro del código del usuario.

Replica

1.      Replicar los bloques de sólo lectura
2.      Replicar todos los bloques: en este caso se tienen que tomar acciones para mantener la consistencia de los datos.

Granularidad
Los distintos tipos de grafo se diferencian por la granularidad de sus nodos y la información contenida en las aristas. En todos los casos, los nodos del grafocontienen un apuntador a una operación de la representación en WHIRL. A su vez, las operaciones de la representación intermedia también tienen asociado un apuntador que les va a permitir acceder al nodo correspondiente del grafo de dependencias. En el grafo de dependencias entre arrays, los nodos apuntan a operaciones de load y store sobre arrays, mientras que en el grafo de niveles de dependencia, los nodos apuntan a sentencias, que son elementos de mayor granularidad.

Consistencia
*Un modelo de consistencia de memoria (Mosberger 1993) especifica las garantías de consistencia que un sistema otorga sobre los valores que los procesos leen de los objetos, dado que en realidad acceden a una réplica de cada objeto y que múltiples procesos pueden actualizar los objetos.
*La principal interrogante que se plantea al caracterizar un modelo de consistencia de memoria es: cuándo se realiza  un acceso de lectura sobre una posición de memoria, qué accesos de escritura son candidatos para que sus valores sean proporcionados en la lectura.

Propietario
El modelo de consistencia secuencial dice que todos los nodos deben ver las escrituras sobre una variable en el mismo orden. El protocolo secuencial implementado en DSM-PEPE funciona sobre la base de que en todo momento un nodo es el propietario (owner) de una página y es sólo él quien puede escribir en ella. En caso que alguien más desee escribir en ella, primero debe encontrar al propietario y solicitarle la página, en cuyo caso el nodo receptor pasa a ser el nuevo propietario. La información de los propietarios de cada página se mantiene como un atributo del objeto DSMPage, llamado probOwner, el cual indica quién es su probable propietario.

Copias
En el caso del protocolo de consistencia secuencial, se propone extraer de la especificación del objeto DSMPage la información relativa al probable propietario de la página y de los nodos que poseen copias de ella, ya que ésta es únicamente utilizada por el protocolo de consistencia secuencial, y extraer del msgMgrThread la funcionalidad relativa al protocolo de consistencia. Esto significa eliminar de la especificación del objeto DSMPage el atributo probOwner, y también los métodos que manejan la consistencia actualmente, ReadFault, WriteFault, RemoteReadFault, y RemoteWriteFault.

MCD EN BASE A VARIABLES
La compartición falsa se produce cuando dos procesos se pelean el acceso a la misma página de memoria, ya que contiene variables que requieren los dos, pero estas no son las mismas. Esto pasa por un mal diseño del tamaño de las páginas y por la poca relación existente entre variables de la misma página.
En los MCD basados en variables se busca evitar la compartición falsa ejecutando un programa en cada CPU que se comunica con una central, la que le provee de variables compartidas, administrando este cualquier tipo de variable, poniendo variables grandes en varias páginas o en la misma página muchas variables del mismo tipo, en este protocolo es muy importante declarar las variables compartidas.

MCD EN BASE A OBJETOS.
Una alternativa al uso de páginas es tomar el objeto como base de la transferencia de memoria. Aunque el control de la memoria resulta más complejo, el resultado es al mismo tiempo modular y flexible, y la sincronización y el acceso se pueden integrar limpiamente.
Otra de las restricciones de este modelo es que todos los accesos a los objetos compartidos han de realizarse mediante llamadas a los métodos de los objetos, con lo que no se admiten programas no modulares y se consideran incompatibles.
La administración de clúster, implica tomar medidas preventivas y planificar tareas. La administración implica los siguientes aspectos:

ADMINISTRADORES DE MEMORIAS EN CLUSTERS
El administrador de un clúster debe tomar en cuenta algunos aspectos, una vez que se ha completado la instalación de los recursos básicos de hardware y software. Estos aspectos incluyen la configuración e instalación de un sistema de archivos universal, la configuración y administración de recursos mediante herramientas implementadas en software; el monitoreo de sus actividades y el registro de cada uno de los eventos generados por la ejecución de cálculos computacionales.
• Registro de eventos.
• Monitoreo o medida del estado de los recursos del clúster.
• Recuperación ante fallos de hardware, software, incluyendo el sistema de archivos.
• Administración del registro de usuarios y grupos de usuarios, de los servicios del clúster (accounting).
• Planificación de tareas y balanceo de carga.

Los felicito por sus participaciones !!!

Me es grato apreciar que hayan trabajo de manera colaborativa para poder alcanzar la competencia específica de Unidad. También los felicito por sus réplicas, sobre todo, aquellas que retroalimentan y/o apoyan a otros compañeros entorno a una duda o alguna temática. Y las críticas constructivas también son bienvenidas y merecen todo mi reconocimiento.
Los felicito nuevamente por sus participaciones.

ATTE:

M.C. Edgar Rangel Lugo.