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LO14 : Université Technologique de TroyesI) IntroductionChapitre 6 : Introduction à l'informatique distribuée et répartieOn a pu constater ces dernières années des évolutions technologiques dans tous les domaines del'informatique. Les unités centrales sont passées de 8 bits à 16 bits puis 32 bits et enfin 64 bits tout en ayantdes prix en baisse. Les LAN (Local Area Networks) sont des réseaux locaux à haut débit ce qui permet àdes dizaines puis des centaines d'ordinateurs d'être connectés entre eux. Il est donc devenu possible defaire coopérer un grand nombre d'U.C reliées par un réseau à haut débit. On les appelle systèmes distribuéspar opposition aux systèmes centralisés.Les concepts utilisés par l'informatique distribuée et l'informatique répartie sont pour la plupart issus del'informatique multitâche (synchronisation, exclusion mutuelle...). La façon de les implanter diffèrecependant radicalement. On appelle informatique distribuée toute architecture faisant intervenir un seulserveur et plusieurs clients. On appelle informatique répartie, toute architecture faisant intervenir plusieursserveurs et plusieurs clients. On utilisera cependant indifféremment les deux termes (AFNOR traduitdistributed par réparti). Les plus gros problèmes à surmonter sont incontestablement logiciels. Les systèmesd'exploitation distribués en sont seulement à leurs débuts.1°) Avantages des systèmes distribués sur les systèmes centralisésCoûtRapiditéd'exécutionDistributivitéFiabilitéCroissancegraduelleLes microprocesseurs ont un meilleur rapport coût/performance que les grosordinateursUn système distribué peut avoir une puissance de calcul globale plus importantequ'un gros ordinateur.Certaines applications sont naturellement distribuéesLe système peut continuer de fonctionner même si une machine tombe enpanne.La puissance de calcul peut être augmentée de façon modulaire.2°) Avantages des systèmes distribués sur les ordinateurs personnels (isolés)Partage desdonnéesPartage despériphériquesDe multiples utilisateurs peuvent accéder à une base de données partagées.De multiples utilisateurs peuvent partager des périphériques tels que desimprimantes couleurs.Communication Facilite la communication interpersonnelle avec le courrier électronique parexemple.SouplessePermet d'exécuter un travail sur la machine la plus disponible.3°) Inconvénients des systèmes distribuésLogicielsRéseauSécuritéPeu de logiciels existent actuellement pour les systèmesdistribuésLe réseau peut être saturé ou provoquer d'autres problèmes(gros travaux pour les changer...).Les données confidentielles peuvent être piratées.II) Concepts matériels1°) Classification de Flynn (1972)Cette classification fait intervenir le nombre de flux d'instructions ainsi que le nombre de flux de données.• SISD : microprocesseurs actuels• SIMD : certains super calculateurs sont comme cela.• MISD : aucun ordinateur n'est comme cela mais l'architecture interne de type pipe-line s'en approche.36 /98 S. Moutou : Cours
LO14 : Université Technologique de Troyes• MIMD : représente essentiellement des ensembles d'ordinateurs indépendants, chacun ayant sonpropre compteur ordinal son propre programme et ses propres données.Cette classification n'est pas suffisante pour MIMD :• ceux qui possèdent une mémoire partagée : multiprocesseurs• ceux qui n'en possèdent pas : multicalculateurs.On peut encore diviser chacune des catégories en tenant compte de l'architecture du réseau :• bus : réseau unique.• commutateur : pas d'épine dorsale unique donc les messages traversent le réseau en passant demachines en machines.On peut revoir notre classification en fortement couplés et faiblement couplés.fortementcouplémultiprocesseurMIMDfaiblementcouplémulticalculateurBUS Commutateur BUS CommutateurSéquentielencoreUltra computerRP3LAN destations detravailHypercubeTransputerFortement couplé : délai de transmission court et débit de transmission élevé.Faiblement couplé : délai de transmission des messages est long et le débit faible.2°) Multiprocesseurs à busPlusieurs unités centrales reliées à une ou plusieurs mémoires par un bus. On peut toujours rendre lamémoire cohérente en interdisant plusieurs accès à la fois. Mais à partir de 4 ou 5 unités centrales on a unesurcharge de bus. On ajoute alors une mémoire cache (définie en cours).Etude de la cohérence : si une unité centrale écritdans le cache correspondant à une adresse etUCUCUCqu'une autre lise un peu plus tard la mêmecache cachecacheadresse qui par malheur est dans son cache, il ya problème. On résout le problème avec uncache à écriture immédiate et un cache espion,mais cela complique la partie matérielle.mémoiremémoire3°)Multiprocesseurs commutésUC1UC2UC3UC4M1 M2 M3 M4 UC1UC2UC3UC4M1M2M3M4crossbar switchmatrice de commutationnécessite n 2 noeuds de commutation => trèschères.Réseau commuté ΩContient n noeuds de commutations 2x2.Sont chers et lents.4°) MuticalculateursLorsqu'il est à bus, un multicalculateur est composé de plusieurs unités centrales avec leur mémoire locale=> des échanges de bus moins nombreux. Un LAN suffit (réseau local).Lorsqu'il est commuté, c'est un treillis qui est adapté aux problèmes 2D, images ..., ou un hypercube (cubeà n dimensions : 2 n sommets et n voisins)37 /98 S. Moutou : Cours
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