IT-Management in der Praxis Seminar ? WS 2004/05 - am ...
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Topologie des Netzes 33<br />
Abbildung 2: Beispiel <strong>der</strong> Zeitanteile zum Rechnen und zur Kommunikation <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
<strong>der</strong> Knotenanzahl für tHS = 10ns und tNW = 10µs<br />
beschrieben. Dieser Unterschied ist <strong>in</strong> H<strong>in</strong>blick auf die maximal erreichbare Performance, das<br />
Kommunikationsverhalten <strong>der</strong> Anwendung sowie aus Kostengesichtspunkten <strong>in</strong>teressant.<br />
2.1 Fette Bäume (k, n)<br />
Um e<strong>in</strong>e optimale Performance zu erreichen und die Skalierbarkeit des Clusters sicherzustellen<br />
möchte man, dass gleichzeitig je<strong>der</strong> Knoten mit jedem an<strong>der</strong>en Knoten kommunizieren<br />
kann. Dies wird erreicht durch so genannte fette Bäume (fat trees). E<strong>in</strong> fetter Baum wird<br />
beschrieben durch die beiden Par<strong>am</strong>eter Dimension n und die Verb<strong>in</strong>dungszahl k. E<strong>in</strong> fetter<br />
Baum fB(k, 1) (d.h. mit Verb<strong>in</strong>dungszahl k und <strong>der</strong> Dimension 1) besteht aus e<strong>in</strong>em Switch,<br />
an welchem k Knoten angeschlossen s<strong>in</strong>d. E<strong>in</strong> fetter Baum <strong>der</strong> Dimension n wird nun dadurch<br />
gebildet, dass k fette Bäume <strong>der</strong> Dimension n-1 mit k weiteren Switches verbunden werden.<br />
Abbildung 4zeigt fette Bäume <strong>der</strong> Konnektivität k = 2 für die Dimensionen n = 1, 2, 3. Für<br />
e<strong>in</strong>en fetten Baum fB(k, n) werden n ∗ k n−1 Switches benötigt. E<strong>in</strong> solcher Baum kann bis<br />
zu k n Knoten aufnehmen. Die vielen verwendeten Switches tragen maßgeblich zu den Kosten<br />
des Interconnects bei. Diese Topologie wird bei Myr<strong>in</strong>et, Inf<strong>in</strong>iband und Quadrics verwendet<br />
[Meye04, BaPa93, Zhao03, PaHa92].<br />
2.2 Torus mit 2 o<strong>der</strong> 3 Dimensionen<br />
E<strong>in</strong> an<strong>der</strong>er topologischer Ansatz besteht dar<strong>in</strong>, die Knoten des Clusters <strong>in</strong> R<strong>in</strong>gen zus<strong>am</strong>menzuschalten.<br />
Je<strong>der</strong> Knoten verfügt über 2 bzw. 3 Ports. Über jeden Port wird dieser Knoten<br />
mit e<strong>in</strong>er gewissen Anzahl von Knoten verbunden. Abbildung 5 zeigt 16 Knoten, die durch<br />
e<strong>in</strong>en 2D-Torus verbunden s<strong>in</strong>d.<br />
Der große Vorteil des Verwendens <strong>der</strong> Torus-Vernetzung besteht dar<strong>in</strong>, dass die hohen Kosten<br />
für Switches e<strong>in</strong>gespart werden können. Neue Knoten können e<strong>in</strong>fach h<strong>in</strong>zugefügt werden, <strong>in</strong>dem<br />
sie <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e <strong>der</strong> bestehenden R<strong>in</strong>gstrukturen h<strong>in</strong>zugefügt werden. E<strong>in</strong> wesentlicher Nachteil<br />
besteht dar<strong>in</strong>, dass die R<strong>in</strong>ge zum Flaschenhals werden können. Bei e<strong>in</strong>er zu großen Zahl an<br />
Sem<strong>in</strong>ar – <strong>IT</strong>-<strong>Management</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Praxis</strong>
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