机群系统结构解析：低成本、高扩展性的并行计算

"该资源是关于计算机系统结构的课件，特别关注了机群系统，适合于学习和备考。内容涵盖了机群的基本结构、特点、分类以及典型机群系统的介绍，并详细阐述了机群在高性能并行计算中的地位和发展趋势。" 在计算机系统结构中，机群系统是一个重要的研究领域，它指的是由多台独立的计算机通过高速网络连接，形成一个统一的、具有高性价比和可扩展性的并行计算平台。这个课件由张晨曦和刘依编写，提供了一个全面的视角来理解机群系统。 9.1章节中，机群的基本结构被详细地讲解。机群的硬件组成通常包括多个同构或异构的计算机节点，这些节点通过高性能网络如交换机相连。在示例中，四台PC机构成了一个简单的机群，每台机器都有自己的网络接口卡（NIC）和I/O总线（PCI）。这样的无共享架构允许节点独立工作，提高了系统的并行处理能力。此外，如果节点之间共享磁盘，可以形成共享存储的机群系统，增加了数据访问的灵活性。 机群系统的特点在于其低价、灵活和可扩展性。随着技术的发展，机群在高性能计算领域的应用越来越广泛，从1997年在全球Top500超级计算机中的少数代表，到2006年占比超过70%，展示了其强劲的发展势头。这表明机群架构已经成为主流，尤其在科研、大数据分析和云计算等领域。 9.2章节可能深入讨论了机群的特性，如易于构建、易于维护，以及如何通过增加节点数量实现性能的线性增长。9.3章节则可能涵盖了机群的不同分类，如对称多处理机（SMP）、大规模并行处理机（MPP）、分布共享存储多处理机（DSM），以及机群自身。而9.4章节可能会对一些实际的、具有代表性的机群系统进行案例分析，例如Beowulf集群或其他商业机群解决方案。 这份课件为读者提供了丰富的机群系统知识，不仅适合于学习者理解机群的基本概念和技术，也对准备参加考研或博考的人员有很高的参考价值。通过学习，读者能够掌握如何设计、构建和管理机群系统，以解决复杂计算问题，并理解机群在高性能计算领域的核心地位。