4.2. Многомашинные вычислительные системы

В настоящее время наиболее широко используют двухмашинные вычислительные комплексы, которые могут работать в одном из следующих режимов:

1. 100%-ное горячее резервирование. Обе ЭМВ в этом режиме исправны и работают параллельно, выполняя одни те же операции над одной и той же информацией (дуплексный режим). После выполнения каждой команды результаты преобразования сравниваются и при их совпадении процесс вычислений продолжается. При этом в памяти обоих ЭВМ в каждый момент находится одна и та же информация. При обнаружении несовпадения в результатах обработки неисправная ЭВМ выводится на ремонт, а исправная ЭВМ продолжает работать под контролем встроенной в ЭВМ системы автоматического контроля.

2. 0дна исправная ЭВМ решает задачи без дублирования, а другая ЭВМ находится в режиме «Профилактика», в котором осуществляется прогон контролирующих тестов. Если основная ЭВМ не в состоянии выполнить задачу, то резервная может прекратить "Профилактику" и начать работу параллельно с основной.

3. Обе ЭВМ работают в автономном режиме со своим набором ПфУ по автономным рабочим программам.

Задание режимов работы вычислительного комплекса возможно программным путем или с помощью команд прямого управления или с пульта управления комплекса.

По типу организации многомашинные ВК можно разделить на две группы:

- несвязанные ВК - разрабатывались с целью разгрузить центральный процессор от выполнения операций по вводу-выводу данных извне. Они состоят из центральной и периферийной ЭВМ, между которыми нет прямого физического соединения и отсутствуют какие-либо совместно исполняемые аппаратные средства. Целесообразность их применения определяется тем, что операции ввода-вывода информации и вычисления совмещаются во времени. Небольшая и недорогая ЭВМ выполняет медленные операции ввода-вывода информации (считывание с перфокарт, печать и т.п.), а центральная ЭВМ — высокоскоростные операции, обмениваясь в процессе вычислений с ВЗУ.

- связанные ВК - включают несколько ЭВМ, которые совместно используют общие аппаратные средства, т.е. в этих ВС возможно электрическое сопряжение между процессорами. В таких ВК обе ЭВМ могут выполнять две различные программы автономно или во взаимодействии друг с другом.

Наличие нескольких тесно связанных ЭВМ в составе единой ВС позволяет существенно уменьшить время вычислений благодаря параллельному выполнению на отдельных ЭВМ различных подзадач (пакетов программ), входящих в общую задачу. Основное условие эффективного использования таких ВК - координация работы всех ЭВМ с помощью управляющей программы ОС, которая составляет список подзадач, подлежащих решению, и распределяет их между ЭВМ. Благодаря возможности передачи не только числовой, но и командной информации между ЭВМ можно передавать программы и части программ. Обмен программами значительно упрощает управление ВК и позволяет при загрузке какой-либо ЭВМ часть нагрузки передать другой ЭВМ, упрощает создание библиотеки стандартных программ, пригодных для любой машины ВК.

Для реализации межмашинной связи могут использоваться как средства, имеющиеся в составе ЭВМ, так и средства, предусмотренные специально для работы в составе данного ВК.