Навигация
Два метода разбиения исходной задачи на блоки
25588
знаков
1
таблица
5
изображений
4. Два метода разбиения исходной задачи на блоки
В системе X-Com предусмотрено два основных метода разбиения исходной задачи на блоки: метод последовательной выборки и метод произвольной выборки, выбор того или иного метода производится исходя из специфики прикладной программы. По сути, эти методы отличаются способом получения от прикладной программы очередного задания и возврата полученного результата.
4.1 Метод последовательной выборки
В методе последовательной выборки пакеты заданий получаются от прикладной программы строго последовательно, и в той же последовательности прикладная задача получает результаты вычислений. При запросе очередного задания прикладная программа выдает идентификатор пакета и порцию данных для расчета, каждое задание выдается строго последовательно и один раз. При получении результатов расчета прикладной программе выдается идентификатор пакета (полученный вместе с заданием) и результат расчета, причем гарантируется, что, если пакет A был выдан раньше пакета B, то результаты будут получены в том же порядке. При этом важно то, что нет сквозной нумерации пакетов заданий.
Для организации такого интерфейса на этом уровне приходится держать окно заданий, которое содержит все выполняемые в данный момент пакеты данных. При обращении очередного клиента за порцией вычислений происходит выбор между заданиями из окна, которые уже розданы клиентам и запросом прикладной программы об очередном задании. Задание выбирается из окна, если истекло время ожидания ответа от прикладной программы.
При получении ответа, если он следует сразу за уже рассчитанным и отданным прикладной программе пакетом он передается прикладной программе и окно уменьшается на один лот. Если же в окне присутствует некоторый пакет, который был взят в прикладной задаче раньше полученного и пока не имеет результата, полученный результат сохраняется в окне.
Этот метод очень удобен с точки зрения прикладной программы, но требует большого количества накладных расходов по памяти на обеспечение окна, особенно при большом размере исходного и результатных пакетов. На этом уровне следует работать, если того требует специфика прикладной задачи (например, результаты расчетов используются при выдаче очередного пакета), либо если обеспечение произвольной выборки требует реализации дополнительных структур в программе, тогда, по сути, происходит реализация уровня произвольной выборки. Зная специфику прикладной задачи, можно организовать интерфейс к ней с помощью метода произвольной выборки более эффективно, чем в методе окна, который используется в нашей реализации.
4.2 Метод произвольной выборки
В методе произвольной выборки прикладная программа должна обеспечивать сквозную нумерацию заданий и быть готова в любой момент выдать задание с номером N из диапазона прикладной задачи. Результаты вычислений также могут приходить в произвольном порядке, но гарантируется, что все результаты будут получены и только один раз. В этом методе не требуется хранить в окне заданий сам запрос и результат вычислений, хранятся только номера пакетов, которые сейчас находятся в процессе вычислений. Если возникает необходимость послать пакет другому вычислительному узлу (при истечении времени ожидания), то прикладная программа запрашивается еще раз и заново выдает задание. Полученный от вычислительного узла результат расчета сразу же отдается прикладной программе.
4.3 Архитектура центрального сервера для реализации методов последовательной и произвольной выборки
Для реализации двух методов разбиения исходной задачи блок связи с прикладной программой разбит на два независимых блока: один для связи в случае использования метода произвольной выборки, другой – для реализации метода последовательной выборки.
Напомним, что прикладная программа взаимодействует с сервером X-Com через один из 3-х интерфейсов: Java, C/C++, Files. В каждом из этих интерфейсов предусмотрены независимые блоки функций как для одного, так и для другого метода.
В блоке логики сервера есть два независимых модуля реализующие соответственно два методов разбиения исходной задачи. Помимо этих 2-х модулей в блоке логики сервера есть общая часть, которая отвечает за:
идентификацию узла
ведение базы данных (информация об узлах, вычислительных возможностях узлов, а также о статистике соединений)
проверку корректности результата
5. Точки взаимодействия прикладной программы с системой X-Com
Прикладная программа в нашей системе разбивается на две части: серверную и вычислительную.
Серверная часть прикладной программы управляет формированием заданий для расчета на узлах. Программа может быть реализована на любом средстве программирования, важно только, чтобы она удовлетворяла API X-Com.
Вычислительная часть прикладной программы представляет собой основной расчетный модуль в системе, который может быть реализован на любом средстве программирования (возможно не соответствующем серверной части прикладной программы заданий), важно только, чтобы этот блок удовлетворял соответствующим API.
Отметим, что интерфейсы вычислительной части прикладной программы не связаны с интерфейсами взаимодействия для серверной части прикладной программы, более того они не используют методы последовательной и произвольной выборки (метод разбиения исходной задачи на блоки не влияет на расчет каждого блока).
6. Ход вычислений в системе X-Com
Для того чтобы лучше понять работу системы и ее связь с архитектурой рассмотрим ход вычислений на некоторой задаче.
Для простоты предположим, что задача допускает решение методом прямой выборки и используется простая архитектура с одним центральным сервером и несколькими узлами (без промежуточных северов).
Прикладная программа разбивается на два блока: серверный и клиентский. Серверный модуль, отвечает за выдачу заданий и по запросу выдает очередную порцию вычислений, либо сигнал о том, что все задания выданы, и он переходит в режим ожидания оставшихся ответов. Клиентский блок проводит расчет задания и выдает результат.
6.1 Разбиение исходной задачи на блоки и нумерация этих блоков
Исходная задача разбивается на блоки, так как применяется метод прямой выборки количество блоков известно и все блоки можно пронумеровать от 1 до N. В дальнейшем мы будем оперировать этими номерами для идентификации вычислительного блока.
Похожие работы
... предприятия. Для дальнейшего развития Системы необходимо рассчитать экономическую эффективность проекта. Для этого необходимо выбрать направление распространения Системы. Заказчиком системы выступало закрытое акционерное общество "Белгородский бройлер". Произведем расчет экономической эффективности проекта с точки зрения заказного проекта. Структура экономической части при создании программного ...
... , но впоследствии стали применяться для управления проектами в самых различных отраслях. В настоящее время в это семейство продуктов входят: · Open Plan – система календарного планирования и контроля, предназначенная для управления реализацией как отдельных проектов, так и сложных проектных программ в срок и в рамках бюджета; · Cobra – система управления бюджетом проектов, ...
... 1000 10 1000 Итого: - - 11000 Отчисления во внебюджетные фонды 36%: - - 3960 Итого с отчислениями во внебюджетные фонды: 14960 Затраты на разработку программной системы аттестации ИТ-специалистов Расчёт релевантных затрат на разработку проекта приведён в таблице 11.9. Таблица 11.9 Расчёт релевантных затрат на разработку программной системы N п/п ...
... по соответствующему полю). В окне Конструктора таблиц созданные связи отображаются визуально, их легко изменить, установить новые, удалить (клавиша Del). 1 Многозвенные информационные системы. Модель распределённого приложения БД называется многозвенной и её наиболее простой вариант – трёхзвенное распределённое приложение. Тремя частями такого приложения являются: ...
0 комментариев