ПРОФИЛЬ ПРИКЛАДНОЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА СУПЕР-ЭВМ (PSE10-HIP)  Введение

Настоящий стандарт связан с серией стандартов POSIX по интерфейсам, оболочке, утилитам и приложениям мобильных операционных систем POSIX, реализуемых в открытых системах. Настоящий стандарт определяет набор стандартов и технических требований, обеспечивающих необходимую мобильность (переносимость) приложений для супер-ЭВМ, а также уменьшающих трудозатраты на обучение и переподготовку пользователей и администраторов системы.

Обязательными элементами настоящего стандарта являются разделы 1, 2, 3, 4, 5, 6 и приложения A и В.

Справочными являются приложения Б, Г и Д.

Настоящий стандарт разработан с учетом требований соответствующих государственных, межгосударственных и базовых международных и национальных стандартов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационная технология

ПРОФИЛЬ ПРИКЛАДНОЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА СУПЕР-ЭВМ (PSE10-HIP)

Information technology. Supercomputing Application Environment Profile (PSE10-HIP)

Дата введения 2002-01-01

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Область применения

Настоящий стандарт определяет

• профиль прикладной среды организации вычислений на супер-ЭВМ (вычислительной среды для программных средств супер-ЭВМ) на основе набора стандартов, относящихся к системе POSIX, в целях обеспечения мобильности приложений (прикладных программных средств), а также унификации интерфейса пользователя в среде супер-ЭВМ;

•  дополнительные требования к среде супер-ЭВМ, не установленные в действующих стандартах.

В настоящем профиле определяются стандарты, факультативные (необязательные) требования (опции), варианты их применения и дополнительные требования, необходимые для приложений на супер-ЭВМ и пользователей в среде POSIX.

В настоящем профиле основное внимание уделено вопросам переносимости приложений в среде супер-ЭВМ. Приложения для супер-ЭВМ отличаются от других вычислительных приложений по масштабу вычислительной задачи. Значительный масштаб приложений для супер-ЭВМ вызывает потребность в некоторых дополнительных средствах сопровождения (поддержки) приложений, которые часто отсутствуют или не полностью реализуются в малых системах. Целью настоящего стандарта является уточнение среды, в которой обеспечивается реализация данных средств сопровождения (поддержки) приложений.

Настоящий профиль разработан на основе требований и положений стандартов серии ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000 с учетом требований ГОСТ Р 1.5.

Издание официальное

Классификация профиля, установленного в настоящем стандарте - по ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-3.

В настоящем профиле использована модель традиционной вычислительной среды супер-ЭВМ: центральный компьютер с соответствующими данными является объектом для доступа от других компьютеров, обслуживающих объекты с разными функциональными возможностями. Так как вычислительная среда супер-ЭВМ рассматривается как единая вычислительная система, настоящий стандарт не ограничивает возможности реализации вычислительной системы в виде набора автоматизированных рабочих мест (рабочих станций) или ЭВМ с переменной (изменяемой) структурой, используемых для организации единой вычислительной системы.

Настоящий стандарт предназначен для заказчиков, поставщиков и разработчиков супер-ЭВМ, а также для разработчиков приложений для них. Определяя список требуемых стандартов и любых соответствующих вариантов их реализации, данный стандарт полезен для каждой группы пользователей.

Настоящий стандарт создает основу для формирования требований к вычислительной среде супер-ЭВМ, которая может быть использована для реализации вычислительной системы и разработки приложений. Стандарт также является руководством для пользователей при приобретении систем и приложений. Определение в настоящем документе конкретного набора стандартов и вариантов их реализации обеспечивает максимальный уровень переносимости приложений и согласованности при взаимодействии пользователей. Тем самым пользователь получает возможность приобретать и эффективно использовать новые системы и новые приложения, разработанные в соответствии с настоящим стандартом.

Настоящий стандарт не распространяется на вычислительные системы обработки данных в реальном масштабе времени, обработки транзакций, обработки ошибок и т.д.

Настоящий стандарт не устанавливает никаких конкретных требований к аппаратным средствам супер-ЭВМ с параллельной или распределенной обработкой.

1.2 Модель среды супер-ЭВМ

Типовая система супер-ЭВМ является самодостаточной; она охватывает как среду разработки приложений, так и среду их функционирования. Такая система может быть реально скомпонована из набора систем обработки данных, но представляется пользователю как единая вычислительная система. Такая система может также охватывать сетевые соединения, которые доступны пользователю.

1.2.1 Типовые приложения для супер-ЭВМ

Конкретные требования и характеристики супер-ЭВМ и приложений для них должны формироваться с учетом:

• большого количества обрабатываемых данных;

• необходимости значительных физических ресурсов;

• большого времени выполнения заданий (несколько дней или более);

• приостановки и продолжения выполнения задания;

• интенсивности числовых вычислений;

• длительности бесперебойной работы ЭВМ;

• стоимости ресурсов.

Примеры приведены в приложении Д.

 1.2.2 Модель среды супер-ЭВМ

Традиционная концепция системы POSIX предполагает, что прикладные и обслуживающие (поддерживающие) процессы управляются пользователем в интерактивном режиме, в котором можно инициировать сценарий оболочки.

Рисунок 1 - Модель среды супер-ЭВМ на основе стандартов POSIX

Модель среды супер-ЭВМ на основе стандартов POSIX показана на рисунке 1. Основным новым средством, внесенным в модель, является процесс управления пакетным режимом. В данном режиме обеспечивается управление вычислительными ресурсами системы, необходимыми для длительного выполнения суперкомпьютерных приложений.

Модель среды супер-ЭВМ иллюстрирует это расширение для ППИ POSIX и системной среды в соответствии с требованиями к прикладной среде супер-ЭВМ. В данной модели также отражена потребность в сетевых соединениях компьютеров и хранилищ данных.

В среде супер-ЭВМ используются два основных режима :

•  пакетный режим.

Так как многие приложения для супер-ЭВМ требуют значительной в процентном отношении загрузки системных ресурсов, пакетная обработка необходима для обеспечения максимальной производительности и управления использованием системных ресурсов;

• интерактивный режим.

Применение данного режима обычно связано с разработкой приложения, предварительной и окончательной отладкой приложения и администрированием системы. Использование визуализации в реальном масштабе времени при интерактивном взаимодействии с пользователем является важным методом повышения производительности при обработке больших объемов данных.