FU Berlin, Fachbereich Mathematik und Informatik, Institut für Informatik

Vortrag des Informatik-Kolloquiums

Speichermodelle mit gemeinsamem Speicher vereinfachen die Programmierung von parallelen Systemen und können direkt auf SMPs (Multiprozessorsysteme mit gemeinsamem Speicher) abgebildet werden, jedoch sind SMPs nur begrenzt skalierbar. Verteilte Systeme lassen sich besser skalieren, erfordern jedoch komplexere Modelle, da ein gemeinsamer, konsistenter Speicher fehlt. Verteilte Systeme mit gemeinsamem Speicher (DSM) verbinden die Vorteile der beiden vorgenannten Ansätze durch Simulation eines konsistenten Speichers in Software bzw. Hardware.

Schwerpunkt des Vortrages ist das Design eines DSM-Systems, das ohne Modifikationen der Hardware, eines Compilers oder des Betriebssytems realisiert werden kann. DSM-Threads unterstützt verschiedene Konsistenzmodelle auf der Ebene von Seiten und Objekten, die eine problemorientierte Anpassung und eine schrittweise Optimierung erlauben. Im Gegensatz zu herkömmlichen DSM-Systemen werden durch Multithreading auf jedem Knoten die Kommunikationsverzögerungen eines Threads durch andere Threads ausgenutzt. Die Portabilität von DSM-Threads wird durch Anbindung an POSIX-Threads erleichtert. Selbst die Benutzerschnittstelle von DSM-Threads unterscheidet sich nur geringfügig von POSIX-Threads, so daß die Portierung von POSIX-Threads-Applikationen zu einer verteilten Umgebung vereinfacht wird. Das System benutzt weiterhin durchgehend dezentrale, asynchrone Protokolle, um bessere Skalierbarkeit zu erreichen und kann in heterogenen Systemen eingesetzt werden. Zusätzlich sollen Erweiterungen zur Unterstützung von Prioritäten die Möglichkeit des Einsatzes in verteilten Echtzeitsystemen bieten. Schließlich werden Konzepte wie spekulative Datenmigration gleichsam für Konsistenzprotokolle und verteilte Synchronisationsmethoden eingesetzt, um Latenzzeiten zusätzlich zu reduzieren.