diff --git a/Präsentation/Bilder/AR-2000x0-c-default.jpg b/Präsentation/Bilder/AR-2000x0-c-default.jpg new file mode 100644 index 0000000..e783201 Binary files /dev/null and b/Präsentation/Bilder/AR-2000x0-c-default.jpg differ diff --git a/Präsentation/Bilder/High_Performance_Computing_Center_Stuttgart_HLRS_2015_10_Cray_XC40_Hazel_Hen.jpg b/Präsentation/Bilder/High_Performance_Computing_Center_Stuttgart_HLRS_2015_10_Cray_XC40_Hazel_Hen.jpg new file mode 100644 index 0000000..9905435 Binary files /dev/null and b/Präsentation/Bilder/High_Performance_Computing_Center_Stuttgart_HLRS_2015_10_Cray_XC40_Hazel_Hen.jpg differ diff --git a/Präsentation/Bilder/Statistik_Top500.png b/Präsentation/Bilder/Statistik_Top500.png new file mode 100644 index 0000000..8580e32 Binary files /dev/null and b/Präsentation/Bilder/Statistik_Top500.png differ diff --git a/Präsentation/Bilder/TB13x96GY9YBuNjy0FgXXcxcXXa-1530-1140.png b/Präsentation/Bilder/TB13x96GY9YBuNjy0FgXXcxcXXa-1530-1140.png new file mode 100644 index 0000000..ca2e12b Binary files /dev/null and b/Präsentation/Bilder/TB13x96GY9YBuNjy0FgXXcxcXXa-1530-1140.png differ diff --git a/Präsentation/Bilder/cluster_inside.jpg b/Präsentation/Bilder/cluster_inside.jpg new file mode 100644 index 0000000..c898d7d Binary files /dev/null and b/Präsentation/Bilder/cluster_inside.jpg differ diff --git a/Präsentation/Bilder/oracle-1.jpg b/Präsentation/Bilder/oracle-1.jpg new file mode 100644 index 0000000..434c629 Binary files /dev/null and b/Präsentation/Bilder/oracle-1.jpg differ diff --git a/Präsentation/TINF20C_Betriebssysteme_HPC.pptx b/Präsentation/TINF20C_Betriebssysteme_HPC.pptx new file mode 100644 index 0000000..fff2fda Binary files /dev/null and b/Präsentation/TINF20C_Betriebssysteme_HPC.pptx differ diff --git a/TOP500_202106.xlsx b/TOP500_202106.xlsx new file mode 100644 index 0000000..7249be6 Binary files /dev/null and b/TOP500_202106.xlsx differ diff --git a/content/01_definition.tex b/content/01_definition.tex deleted file mode 100644 index 827fb5c..0000000 --- a/content/01_definition.tex +++ /dev/null @@ -1,3 +0,0 @@ -\chapter{Definition HPC}\label{ch:definition-hpc} - -% TODO diff --git a/content/01_hardware.tex b/content/01_hardware.tex new file mode 100644 index 0000000..4371f7e --- /dev/null +++ b/content/01_hardware.tex @@ -0,0 +1,54 @@ +\chapter{Hardware}\label{ch:hardware} + +\begin{figure} + \centering + \includegraphics[width=\textwidth]{images/Top500-Architecture} + \caption{Top500 Architektur Statistik} + \label{fig:top500-architecture} +\end{figure} + +\section{Arten der Nodes}\label{sec:arten-der-nodes} +\subsection{Head Node}\label{subsec:head-node} +Der Head Node oder auch Master Node stellt die Benutzerumgebung zur Verfügung. +Dieser verteilt auch die Aufgaben an die Nodes und überwacht deren Zustand, also deren Verfügbarkeit. +Der Nutzer kann dabei selbst entscheiden wie viele Nodes welche Aufgabe bearbeiten. +Über den Head Node läuft auch die Verbindung zum Internet. +Der Head Node Verfügt über eine schnelle Verbindung zum Netzwerk, um mit der Geschwindigkeit der PCs mitzuhalten. + +\subsection{Interactive Node}\label{subsec:interactive-node} +Manche Cluster verfügen über Interactive Nodes. +Diese können direkt wie ein gewöhnliches Remote-access Unix System angesteuert werden, ohne über den Head Node angesprochen zu werden. +Ansonsten arbeiten diese und sind ans Netzwerk wie gewöhnliche Compute Nodes angeschlossen. + +\subsection{Compute Node}\label{subsec:compute-node} +Für die Ausführung der einzelnen Rechenoperationen zuständig. +Arbeitet zugeteilte Aufgabe oder Teilaufgabe ab. + +\section{Netzwerk}\label{sec:netzwer} +Jeder Node inklusive des Head Nodes verfügt über einen Port mit diesem ist er über eine Lan an einen Switch angeschlossen. +Ethernet und InfiniBand sind dabei die am häufigsten verwendeten Verbindungsarten für HPCs. + +\begin{figure} + \centering + \includegraphics[width=\textwidth]{images/Top500-Interconnect-Statistic} + \caption{Top500 Interconnect Statistik} + \label{fig:top500_interconnect} +\end{figure} + +\section{Speicher}\label{sec:speicher} +\subsection{Shared Memory}\label{subsec:shared-memory} +Mehrere Prozessoren teilen sich den Speicher einer Globalen Speichereinheit. +Die Verbindung läuft über einen High-Speed Memory Bus. +Dies ermöglicht den Zugriff auf Daten zu teilen und Daten effizient auszutauschen. +Die Anzahl der teilnehmenden Prozessoren an diesem System ist dabei typischer Weise von dem begrenzt, da die zu verarbeitende Datenmenge von der Bandbreite des Memory Buses, der die Prozessoren verbindet, begrenzt wird. + +\subsection{Distributed Memory}\label{subsec:distributed-memory} +Jeder Node hat Zugriff auf seinen eigenen Speicher. +Das System gleicht dabei einem Verbund von selbstständig arbeitenden Computern, die zusammenarbeiten, um ein Problem zu lösen. +Der Zugriff auf den lokalen Speicher eines Computers ist dabei sehr schnell. +Der Zugriff auf andere Speicher geht über ein high-speed Verbindungsnetzwerk. + +\subsection{Mixed Shared/Distributed Memory}\label{subsec:mixed-shared/distributed-memory} +Die neuste Art der Speicherverwaltung ist eine Mischung der beiden Systeme. +Dabei sind die Nodes in Gruppen aufgeteilt beliebiger Größe, die sich den Speicher teilen. +Die Gruppen der Nodes sind dabei wiederum über eine Highspeed Verbindung mit den anderen Nodes verbunden um auf den Speicher zugreifen zu können. diff --git a/content/02_hardware.tex b/content/02_hardware.tex deleted file mode 100644 index 4126328..0000000 --- a/content/02_hardware.tex +++ /dev/null @@ -1,3 +0,0 @@ -\chapter{Hardware}\label{ch:hardware} - -% TODO \ No newline at end of file diff --git a/content/03_software.tex b/content/02_software.tex similarity index 100% rename from content/03_software.tex rename to content/02_software.tex diff --git a/content/03_vor_-_nachteile.tex b/content/03_vor_-_nachteile.tex new file mode 100644 index 0000000..42b1103 --- /dev/null +++ b/content/03_vor_-_nachteile.tex @@ -0,0 +1,27 @@ +\chapter{Vor- und Nachteile}\label{ch:vor-und-nachteile} +\section{Vorteile}\label{sec:vorteile} +\paragraph{Geringere Kosten} +Da PCs immer günstiger werden ist es mittlerweile im Verhältnis zu einem Supercomputer deutlich günstiger eine große Anzahl von Prozessoren zu kaufen. + +\paragraph{Rechenleistung} +Die parallele Prozessverarbeitung von HPC ermöglicht, da es kostengünstiger ist, eine höhere Anzahl von Einheiten zu kaufen und dadurch für den gleichen Preis ein höhere Rechenleistung zu erhalten. + +\paragraph{Skalierbarkeit} +Einer der größten Vorteile der HPC ist die Skalierbarkeit, die man erhält. +Im Gegensatz zu gewöhnlichen Computern mit festgesetzter Prozessorleistung kann man hier leicht durch Anfügen weiterer Nodes diese erhöhen. + +\paragraph{Verbesserte Netzwerktechnologie} +Durch die Weiterentwicklung von Clustersystemen wurden auch Netzwerktechnologien weiterentwickelt, auch der Preis dieser sinkt Dank deren Fortschritts. + +Clustersysteme sind häufig mit einem einzigen virtual local area network (VLAN) verbunden. +Jeder Computer wird dann als eigenständiger Node behandelt. +Information kann sehr gut durch dieses Netzwerk übertragen werden mit wenig Störungen. +Was garantiert, dass es zu keinen Verzögerungen kommt. + +\paragraph{Availability} +Wenn ein Mainframe Computer abstürzt, fällt das ganze System aus. +In einem HPC dagegen können die Aufgaben an einen anderen Node weitergeleitet werden, was eine sehr gute Ausfallsicherheit gewährleistet und Verzögerungen gering ausfallen. + +\section{Nachteile}\label{sec:nachteile} +Sehr hohe Latenzzeit im Vergleich zu einem Supercomputer. +Da die Nodes mit dem Head Node kommunizieren müssen, kann es zum Datenstau kommen. diff --git a/content/04_vor_-_nachteile.tex b/content/04_vor_-_nachteile.tex deleted file mode 100644 index be22b87..0000000 --- a/content/04_vor_-_nachteile.tex +++ /dev/null @@ -1,3 +0,0 @@ -\chapter{Vor- und Nachteile}\label{ch:vor--und-nachteile} - -% TODO \ No newline at end of file diff --git a/images/Heidelberger-Druckmaschinen.png b/images/Heidelberger-Druckmaschinen.png new file mode 100644 index 0000000..30e5492 Binary files /dev/null and b/images/Heidelberger-Druckmaschinen.png differ diff --git a/images/Top500-Architecture.png b/images/Top500-Architecture.png new file mode 100644 index 0000000..adee98f Binary files /dev/null and b/images/Top500-Architecture.png differ diff --git a/images/Top500-Interconnect-Statistic.png b/images/Top500-Interconnect-Statistic.png new file mode 100644 index 0000000..dd0e7b8 Binary files /dev/null and b/images/Top500-Interconnect-Statistic.png differ diff --git a/images/heidelberg.jpg b/images/heidelberg.jpg new file mode 100644 index 0000000..731fb25 Binary files /dev/null and b/images/heidelberg.jpg differ diff --git a/includes/cover.tex b/includes/cover.tex index a83dea3..0b53bcd 100644 --- a/includes/cover.tex +++ b/includes/cover.tex @@ -6,11 +6,11 @@ \includegraphics[width=0.4\textwidth]{images/TSY-transparent} \hspace{1 cm} - \includegraphics[width=0.4\textwidth]{images/TSY-transparent} % TODO - \par\vspace{0.5cm} - \includegraphics[width=0.4\textwidth]{images/dhbw-stuttgart} + \includegraphics[width=0.4\textwidth]{images/Heidelberger-Druckmaschinen} + \par\vspace{1.5cm} + \includegraphics[width=0.7\textwidth]{images/dhbw-stuttgart} - \par\vspace{2cm} + \par\vspace{1.5cm} {\LARGE \institutionName \par} diff --git a/main.tex b/main.tex index 0d8679e..e40c08f 100644 --- a/main.tex +++ b/main.tex @@ -71,10 +71,9 @@ % Kapitel \cleardoublepage \input{content/00_einleitung.tex} - \include{content/01_definition} - \include{content/02_hardware} - \include{content/03_software} - \include{content/04_vor_-_nachteile} + \include{content/01_hardware} + \include{content/02_software} + \include{content/03_vor_-_nachteile} % Literatur \cleardoublepage